概覽

以下內容基于 Android R 。

當 activity 到達前臺時，會通過 wm 向 SurfaceFlinger 請求一塊 surface ，然后 app 將 window 中所有 view 的內容渲染到這塊 surface 中，SurfaceFlinger 在下一次 VSYNC 信號到達時將其合成并發送給 HWC 渲染到顯示器上。如圖：

Android 官方：surface 渲染過程

具體如下：

View 是如何渲染到顯示器上的

其中涉及的主要模塊的作用如下：

主要模塊

簡而言之渲染過程如下：

簡要流程

下面主要介紹 java 層的幾個主要步驟：構建 view 樹并添加到窗口管理器、獲取 surface、布局、繪圖。

構建 view 樹并添加到窗口管理器

以 ViewRootImpl 作為一個 window 中所有 view 的 parent ，DecorView 作為 view 樹頂點構建樹，再通過 WindowManager 將該 window 添加到系統的窗口管理器中。因此一個 window 的渲染由 ViewRootImpl 開始。

下圖表示 ViewRootImpl 和 Window 、WindowManager 的關系：

ViewRootImpl && Window

獲取 surface

android R 中 ViewRootImpl 的 Surface 通過 WM 創建的 SurfaceControl 獲取。如下：

ViewRootImpl 中的 Surface 獲取流程

WindowManagerService 在創建 java 層的 SurfaceControl 時會請求 SurfaceFlinger 提供一個 native 層的 SurfaceControl ，而 SurfaceFlinger 實際創建了一個 layer ，并把持有 IGraphicBufferProducer 的 SurfaceControl native 對象返回給 WMS 。之后 ViewRootImpl 就通過 SurfaceControl 中的 IGraphicBufferProducer 創建一個 Surface 。

IGraphicBufferProducer 和 Surface 的關系如下：

IGraphicBufferProducer && Surface

布局 和 繪圖

window 中的布局開始是在 ViewRootImpl#setView 中，如下：

ViewRootImpl#setView

其中分為布局和繪圖（ ViewRootImpl#performDraw ）兩步，其中布局又包含測量（ ViewRootImpl#performMeasure ）和布局（ ViewRootImpl#performDraw ），如下：

View的布局過程

測量

在測量中會用到兩個關鍵類：LayoutParams 和 MeasureSpec，其中 LayoutParams 表示 child view 自己想要的布局方式，而 MeasureSpec 指的是布局過程中 parent view 規定自己的子 view 需要遵循的規范。

MeasureSpec & LayoutParams

performMeasure 中的初始 DecorView 大小為 window 的大小，然后從上而下遍歷以 DecorView 的 view 樹，獲取每個根節點的葉子節點的大小，然后確定根節點大小。

pefromMeasure

其中有兩點需要注意：

1. 所有 view 必須重寫 onMeasure() 方法測量自己的大小，并在 onMeasure() 中調用 setMeasuredDimension(width, height) 設置自己測量過后的寬、高。
2. ViewGroup 重寫 onMeasure() 方法必須實現 top-down 遍歷以它為 root 的樹的測量，并在返回且需已完成其子 view 的測量。

布局

view 的布局就是 top-down 遍歷以它為 root 的樹，并根據之前的測量結果把自己放在對應位置，即設置自己所占區域的 左、上、右、下 的值。如下：

performLayout

繪圖

繪圖分為硬件繪圖和軟件繪圖，設置了硬件加速即為硬件繪圖，而硬件加速一般默認開啟。

硬件繪圖簡單來說就兩步：

1. 遍歷以 view 為 root 的 view 樹，記錄所有需要更新的 view 的繪制命令（ display list ）。
2. 將這個 view 及其子 view 的繪制命令發布剪裁到屏幕上最新毀壞的區域。

具體如下：

performDraw()

其中特別注意的是每個 view 內容的具體先后順序好下：

draw的具體步驟

即先背景，然后是自己的內容，然后是子孫，然后是滾動時淡化的邊緣，然后是滾動條等裝飾，最后是焦點。

硬件繪圖主要是通過 ThreadedRenderer 在渲染線程中將 view 的 RenderNode 生成的場景渲染到 Surface 中。

HardwareRenderer && RenderNode

總結

window 中的內容顯示到顯示器上，簡單來講就是 app 先將 xml 設置的布局信息測量布局好，然后記錄需要更新的 Canvas 繪制命令，之后將 Canvas 生成的圖形數據放入 SurfaceFlinger 提供的 surface 的 buffers 中，同時 WindowManager 提供這些 window 的 z-order 等信息供 SurfaceFlinger 合成時使用，SurfaceFlinger 在 VSYNC 到來時，遍歷系統中所有 surface 的 layer ，并合成需要它合成的 layer ，之后把合成的 buffers 發送給 HWC ，HWC 把它們渲染到屏幕上。

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