Android 屏幕刷新机制

屏幕显示机制

• CPU计算数据(View树遍历并执行三大流程：测量、布局和绘制)，然后将数据交给GPU
• GPU渲染处理，然后将数据放到Buffer中。
• 显示屏(display)从buffer中取出数据，并进行显示。

丢帧一般是什么原因引起的？

主线程有耗时操作，耽误了View的绘制。

参考：

Android Vsync 原理浅析

Android刷新频率60帧/秒，每隔16ms调onDraw绘制一次？

显示器每隔16ms会刷新一次，但是只有用户发起重绘请求才会调用onDraw。

onDraw完之后屏幕会马上刷新么？

不会，会等待下一个Vsync信号。

如果界面没有重绘，还会每隔16ms刷新屏幕么？

对于底层显示器，每间隔16.6ms接收到VSYNC信号时，就会用buffer中数据进行一次显示。所以一定会刷新。（用的旧的数据）

如果在屏幕快刷新的时候才去onDraw绘制会丢帧么

代码发起的View的重绘不会马上执行，会等待下次VSYNC信号来的时候才开始。什么时候绘制没影响。

如果快速调用10次requestLayout，会调用10次onDraw吗？

mTraversalScheduled这个变量是为了过滤一帧内重复的刷新请求，初始值是false,在开始这一帧的绘制流程时候也会重新置为false（doTraversal()中，一会儿分析），同时，在取消遍历绘制 View 操作 unscheduleTraversals() 里也会设置为false。也就是说一般情况下在开始这一帧的正式绘制前，在这期间重复调用scheduleTraversals()只有一次会生效。这么设计的原因是前面已经说了和ViewRootImpl绑定的是DecorView，当刷新时候会对整个DecorView进行一次处理，所以不同view触发的scheduleTraversals()作用都是一样的，所以在这一帧里面只要有一次和多次刷新请求效果是一样的。

void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = true; //防止多次调用
            // 发送同步屏障
            mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
            mChoreographer.postCallback(
                    Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        ...
        }
    }

void doTraversal() {
        if (mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = false;
            // 移除同步屏障
            mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
            ...
            performTraversals();
            ...
        }
    }

UI渲染流程

1. 界面上任何一个 View 的刷新请求最终都会走到 ViewRootImpl 中的 scheduleTraversals() 里来安排一次遍历绘制 View 树的任务。

2. scheduleTraversals() 会先过滤掉同一帧内的重复调用，确保同一帧内只需要安排一次遍历绘制 View 树的任务，遍历过程中会将所有需要刷新的 View 进行重绘。

3. scheduleTraversals() 会往主线程的消息队列中发送一个同步屏障，拦截这个时刻之后所有的同步消息的执行，但不会拦截异步消息，以此来尽可能的保证当接收到屏幕刷新信号时可以尽可能第一时间处理遍历绘制 View 树的工作。

4. 发完同步屏障后 scheduleTraversals() 将 performTraversals() 封装到 Runnable 里面，然后调用 Choreographer 的 postCallback() 方法。

5. postCallback() 方法会先将这个 Runnable 任务以当前时间戳放进一个待执行的队列里，然后如果当前是在主线程就会直接调用一个native 层方法，如果不是在主线程，会发一个最高优先级的 message 到主线程，让主线程第一时间调用这个 native 层的方法。

6. native 层的这个方法是用来向底层订阅下一个屏幕刷新信号Vsync，当下一个屏幕刷新信号发出时，底层就会回调 Choreographer 的onVsync() 方法来通知上层 app。

7. onVsync() 方法被回调时，会往主线程的消息队列中发送一个执行 doFrame() 方法的异步消息。

8. doFrame() 方法会去取出之前放进待执行队列里的任务来执行，取出来的这个任务实际上是 ViewRootImpl 的 doTraversal() 操作。

9. doTraversal()中首先移除同步屏障，再会调用performTraversals() 方法根据当前状态判断是否需要执行performMeasure() 测量、perfromLayout() 布局、performDraw() 绘制流程，在这几个流程中都会去遍历 View 树来刷新需要更新的View。

10. 等到下一个Vsync信号到达，将上面计算好的数据渲染到屏幕上,同时如果有必要开始下一帧的数据处理。

参考：

• Android UI刷新机制
• Android 屏幕刷新机制
• Android Vsync 原理浅析
• android triple buffer
• Android面试题-刷新机制详解(9题)