Android图形渲染原理上

对于Android开发者来说，我们或多或少有了解过Android图像显示的知识点，刚刚学习Android开发的人会知道，在Actvity的onCreate方法中设置我们的View后，再经过onMeasure，onLayout，onDraw的流程，界面就显示出来了；对Android比较熟悉的开发者会知道，onDraw流程分为软件绘制和硬件绘制两种模式，软绘是通过调用Skia来操作，硬绘是通过调用Opengl ES来操作；对Android非常熟悉的开发者会知道绘制出来的图形数据最终都通过GraphiBuffer内共享内存传递给SurfaceFlinger去做图层混合，图层混合完成后将图形数据送到帧缓冲区，于是，图形就在我们的屏幕显示出来了。

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但我们所知道的Activity或者是应用App界面的显示，只属于Android图形显示的一部分。同样可以在Android系统上展示图像的WebView，Flutter，或者是通过Unity开发的3D游戏，他们的界面又是如何被绘制和显现出来的呢？他们和我们所熟悉的Acitvity的界面显示又有什么异同点呢？我们可以不借助Activity的setView或者InflateView机制来实现在屏幕上显示出我们想要的界面吗？Android系统显示界面的方式又和IOS，或者Windows等系统有什么区别呢？……

去探究这些问题，比仅仅知道Acitvity的界面是如何显示出来更加的有价值，因为想要回答这些问题，就需要我们真正的掌握Android图像显示的底层原理，当我们掌握了底层的显示原理后，我们会发现WebView，Flutter或者未来会出现的各种新的图形显示技术，原来都是大同小异。

我会花三篇文章的篇幅，去深入的讲解Android图形显示的原理，OpenGL ES和Skia的绘制图像的方式，他们如何使用，以及他们在Android中的使用场景，如开机动画，Activity界面的软件绘制和硬件绘制，以及Flutter的界面绘制。那么，我们开始对Android图像显示原理的探索吧。

在讲解Android图像的显示之前，我会先讲一下屏幕图像的显示原理，毕竟我们图像，最终都是在手机屏幕上显示出来的，了解这一块的知识会让我们更容易的理解Android在图像显示上的机制。

图像显示的完整过程，分为下面几个阶段：

图像数据→CPU→显卡驱动→显卡（GPU）→显存（帧缓冲）→显示器

我详细介绍一下这几个阶段：

实际上显卡驱动，显卡和显存，包括数模转换模块都是属于显卡的模块。但为了能能详细的讲解经历的步骤，这里做了拆分。

当显存中有数据后，显示器又是怎么根据显存里面的数据来进行界面的显示的呢？这里以LCD液晶屏为例，显卡会将显存里的数据，按照从左至右，从上到下的顺序同步到屏幕上的每一个像素晶体管，一个像素晶体管就代表了一个像素。

如果我们的屏幕分辨率是1080x1920像素，就表示有1080x1920个像素像素晶体管，每个橡素点的颜色越丰富，描述这个像素的数据就越大，比如单色，每个像素只需要1bit，16色时，只需要4bit，256色时，就需要一个字节。那么1080x1920的分辨率的屏幕下，如果要以256色显示，显卡至少需要1080x1920个字节，也就是2M的大小。

刚刚说了，屏幕上的像素数据是从左到右，从上到下进行同步的，当这个过程完成了，就表示一帧绘制完成了，于是会开始下一帧的绘制，大部分的显示屏都是以60HZ的频率在屏幕上绘制完一帧，也就是16ms，并且每次绘制新的一帧时，都会发出一个垂直同步信号（VSync）。我们已经知道，图像数据都是放在帧缓冲中的，如果帧缓冲的缓冲区只有一个，那么屏幕在绘制这一帧的时候，图像数据便没法放入帧缓冲中了，只能等待这一帧绘制完成，在这种情况下，会有很大了效率问题。所以为了解决这一问题，帧缓冲引入两个缓冲区，即 双缓冲机制 。双缓冲虽然能解决效率问题，但会引入一个新的问题。当屏幕这一帧还没绘制完成时，即屏幕内容刚显示一半时，GPU 将新的一帧内容提交到帧缓冲区并把两个缓冲区进行交换后，显卡的像素同步模块就会把新的一帧数据的下半段显示到屏幕上，造成画面撕裂现象。

为了解决撕裂问题，就需要在收到垂直同步的时候才将帧缓冲中的两个缓冲区进行交换。Android4.1黄油计划中有一个优化点，就是CPU和GPU都只有收到垂直同步的信号时，才会开始进行图像的绘制操作，以及缓冲区的交换工作。

我们已经了解了屏幕图像显示的原理了，那么接着开始对Android图像显示的学习。

从上一章已经知道，计算机渲染界面必须要有GPU和帧缓冲。对于Linux系统来说，用户进程是没法直接操作帧缓冲的，但我们想要显示图像就必须要操作帧缓冲，所以Linux系统设计了一个虚拟设备文件，来作为对帧缓冲的映射，通过对该文件的I/O读写，我们就可以实现读写屏操作。帧缓冲对应的设备文件于/dev/fb* ，*表示对多个显示设备的支持， 设备号从0到31，如/dev/fb0就表示第一块显示屏，/dev/fb1就表示第二块显示屏。对于Android系统来说，默认使用/dev/fb0这一个设帧缓冲作为主屏幕，也就是我们的手机屏幕。我们Android手机屏幕上显示的图像数据，都是存储在/dev/fb0里，早期AndroidStuio中的DDMS工具实现截屏的原理就是直接读取/dev/fb0设备文件。

我们知道了手机屏幕上的图形数据都存储在帧缓冲中，所以Android手机图像界面的原理就是将我们的图像数据写入到帧缓冲内。那么，写入到帧缓冲的图像数据是怎么生成的，又是怎样加工的呢？图形数据是怎样送到帧缓冲去的，中间经历了哪些步骤和过程呢？了解了这几个问题，我们就了解了Android图形渲染的原理，那么带着这几个疑问，接着往下看。

想要知道图像数据是怎么产生的，我们需要知道 图像生产者 有哪些，他们分别是如何生成图像的，想要知道图像数据是怎么被消费的，我们需要知道 图像消费者 有哪些，他们又分别是如何消费图像的，想要知道中间经历的步骤和过程，我们需要知道 图像缓冲区 有哪些，他们是如何被创建，如何分配存储空间，又是如何将数据从生产者传递到消费者的，图像显示是一个很经典的消费者生产者的模型，只有对这个模型各个模块的击破，了解他们之间的流动关系，我们才能找到一条更容易的路径去掌握Android图形显示原理。我们看看谷歌提供的官方的架构图是怎样描述这一模型的模块及关系的。

如图， 图像的生产者 主要有MediaPlayer，CameraPrevier，NDK，OpenGl ES。MediaPlayer和Camera Previer是通过直接读取图像源来生成图像数据，NDK（Skia），OpenGL ES是通过自身的绘制能力生产的图像数据； 图像的消费者 有SurfaceFlinger，OpenGL ES Apps，以及HAL中的Hardware Composer。OpenGl ES既可以是图像的生产者，也可以是图像的消费者，所以它也放在了图像消费模块中； 图像缓冲区 主要有Surface以及前面提到帧缓冲。

Android图像显示的原理，会仅仅围绕 图像的生产者 ， 图像的消费者 ， 图像缓冲区 来展开，在这一篇文章中，我们先看看Android系统中的图像消费者。

SurfaceFlinger是Android系统中最重要的一个图像消费者，Activity绘制的界面图像，都会传递到SurfaceFlinger来，SurfaceFlinger的作用主要是接收图像缓冲区数据，然后交给HWComposer或者OpenGL做合成，合成完成后，SurfaceFlinger会把最终的数据提交给帧缓冲。

那么SurfaceFlinger是如何接收图像缓冲区的数据的呢？我们需要先了解一下Layer（层）的概念，一个Layer包含了一个Surface，一个Surface对应了一块图形缓冲区，而一个界面是由多个Surface组成的，所以他们会一一对应到SurfaceFlinger的Layer中。SurfaceFlinger通过读取Layer中的缓冲数据，就相当于读取界面上Surface的图像数据。Layer本质上是 Surface和SurfaceControl的组合 ，Surface是图形生产者和图像消费之间传递数据的缓冲区，SurfaceControl是Surface的控制类。

前面在屏幕图像显示原理中讲到，为了防止图像的撕裂，Android系统会在收到VSync垂直同步时才会开始处理图像的绘制和合成工作，而Surfaceflinger作为一个图像的消费者，同样也是遵守这一规则，所以我们通过源码来看看SurfaceFlinger是如何在这一规则下，消费图像数据的。

SurfaceFlinger专门创建了一个EventThread线程用来接收VSync。EventThread通过Socket将VSync信号同步到EventQueue中，而EventQueue又通过回调的方式，将VSync信号同步到SurfaceFlinger内。我们看一下源码实现。

上面主要是SurfaceFlinger初始化接收VSYNC垂直同步信号的操作，主要有这几个过程：

经过上面几个步骤，我们接收VSync的初始化工作都准备好了，EventThread也开始运转了，接着看一下EventThread的运转函数threadLoop做的事情。

threadLoop主要是两件事情

mConditon又是怎么接收VSync的呢？我们来看一下

可以看到，mCondition的VSync信号实际是DispSyncSource通过onVSyncEvent回调传入的，但是DispSyncSource的VSync又是怎么接收的呢？在上面讲到的SurfaceFlinger的init函数，在创建EventThread的实现中，我们可以发现答案—— mPrimaryDispSync 。

DispSyncSource的构造方法传入了mPrimaryDispSync，mPrimaryDispSync实际是一个DispSyncThread线程，我们看看这个线程的threadLoop方法

DispSyncThread的threadLoop会通过mPeriod来判断是否进行阻塞或者进行VSync回调，那么mPeriod又是哪儿被设置的呢？这里又回到SurfaceFlinger了，我们可以发现在SurfaceFlinger的 resyncToHardwareVsync 函数中有对mPeriod的赋值。

可以看到，这里最终通过HWComposer，也就是硬件层拿到了period。终于追踪到了VSync的最终来源了， 它从HWCompser产生，回调至DispSync线程，然后DispSync线程回调到DispSyncSource，DispSyncSource又回调到EventThread，EventThread再通过Socket分发到MessageQueue中 。

我们已经知道了VSync信号来自于HWCompser，但SurfaceFlinger并不会一直监听VSync信号，监听VSync的线程大部分时间都是休眠状态，只有需要做合成工作时，才会监听VSync，这样即保证图像合成的操作能和VSync保持一致，也节省了性能。SurfaceFlinger提供了一些主动注册监听VSync的操作函数。

可以看到，只有当SurfaceFlinger调用 signalTransaction 或者 signalLayerUpdate 函数时，才会注册监听VSync信号。那么signalTransaction或者signalLayerUpdate什么时候被调用呢？它可以由图像的生产者通知调用，也可以由SurfaceFlinger根据自己的逻辑来判断是否调用。

现在假设App层已经生成了我们界面的图像数据，并调用了 signalTransaction 通知SurfaceFlinger注册监听VSync，于是VSync信号便会传递到了MessageQueue中了，我们接着看看MessageQueue又是怎么处理VSync的吧。

MessageQueue收到VSync信号后，最终回调到了SurfaceFlinger的 onMessageReceived 中，当SurfaceFlinger接收到VSync后，便开始以一个图像消费者的角色来处理图像数据了。我们接着看SurfaceFlinger是以什么样的方式消费图像数据的。

VSync信号最终被SurfaceFlinger的onMessageReceived函数中的INVALIDATE模块处理。

INVALIDATE的流程如下：

handleMessageTransaction的处理比较长，处理的事情也比较多，它主要做的事情有这些

handleMessageRefresh函数，便是SurfaceFlinger真正处理图层合成的地方，它主要下面五个步骤。

我会详细介绍每一个步骤的具体操作

合成前预处理会判断Layer是否发生变化，当Layer中有新的待处理的Buffer帧（mQueuedFrames0），或者mSidebandStreamChanged发生了变化， 都表示Layer发生了变化，如果变化了，就调用signalLayerUpdate，注册下一次的VSync信号。如果Layer没有发生变化，便只会做这一次的合成工作，不会注册下一次VSync了。

重建Layer栈会遍历Layer，计算和存储每个Layer的脏区， 然后和当前的显示设备进行比较，看Layer的脏区域是否在显示设备的显示区域内，如果在显示区域内的话说明该layer是需要绘制的，则更新到显示设备的VisibleLayersSortedByZ列表中，等待被合成

rebuildLayerStacks中最重要的一步是 computeVisibleRegions ，也就是对Layer的变化区域和非透明区域的计算，为什么要对变化区域做计算呢？我们先看看SurfaceFlinger对界面显示区域的分类：

还是以这张图做例子，可以看到我们的状态栏是半透明的，所以它是一个opaqueRegion区域，微信界面和虚拟按键是完全不透明的，他是一个visibleRegion，除了这三个Layer外，还有一个我们看不到的Layer——壁纸，它被上方visibleRegion遮挡了，所以是coveredRegion

对这几个区域的概念清楚了，我们就可以去了解computeVisibleRegions中做的事情了，它主要是这几步操作：

Android自定义View之区块选择器

先来看下效果吧：

我们来分析这个view需要实现哪些效果。

别害怕有这么多的功能，我们一个一个来实现。首先是刻度尺，这个简单。由于完整的刻度尺是比屏幕宽度大的，因此我们先来了解几个概念：

这里手机屏幕的宽度是width，刻度尺的宽度的时maxWidth，我们其实只需要绘制手机屏幕可见的部分就可以了，这里的offset表示手机屏幕的左边与刻度尺左边的偏移量。

了解了这个概念，我们就来开始写吧，定义一个View，处理下构造都指向3个参数的那个，然后统一做初始化：

我们在onMeasure中处理了wrap_content的高度。然后在onSizeChanged中获取尺寸参数：

接着就开始绘制吧：

这里的titles代表了刻度的标识，每一个元素代表一个刻度（这里我字节写死了，实际上可以通过方法set，也不一定是时间，能代表刻度的都可以）。通过rate设置长短刻度的比例，这里我设置了1：1。运行一下看看，目前仅仅能看到从0开始，看不到完整的刻度尺，我们需要实现touch事件产生移动才有效果。

我们重写onTouchEvent来实现滑动效果：

我们计算出每次move事件的X方向的变化量dx，然后通过这个dx改变offset，并且处理一下边界的情况。然后调用postInvalidate刷新界面。

运行一下看看！现在我们可以滑动刻度尺了。但是好像还有点问题，平时我们使用ScrollView的时候用力划一下，可以看到手指离开了屏幕，但是内容还可以继续滚动。而目前我们自定义的这个view只能通过手指滑动，如果手指离开屏幕就不能滑动了。这样的体验显然不够好，我们来实现这个惯性滑动的效果吧！

要实现惯性滑动，我们需要用到两个类：VelocityTracker，OverScroller。

VelocityTracker简介

view滑动助手类OverScroller

velocityTracker.computeCurrentVelocity方法的第二个参数表示最大惯性速度，这里我设置8000，避免刻度尺过快的滑动。通过调用scroller.fling方法将计算出的速度交给scroller，然后在computeScroll方法中获取当前值，并与上一次的值做差算出变化量dx，同样用这个dx变化offset刷新界面实现滑动效果。

刻度尺完成了，接下来是不可选的灰色区域。我采用两个int值表示在刻度尺的区域，刻度尺的每个刻度表示一个最小单位，前一个int表示在刻度尺的起始位置，后一个int表示占据的刻度数量。

我用一个list存放设置的不可选区域，然后在另一个list中存放转换成RectF的位置信息。这里的RectF是在相对于整体刻度尺而言的，因此绘制到屏幕的时候需要减去offset，并且需要考虑只有部分在屏幕可见的情况。避免在onDraw方法中创建过多临时变量，我声明一个成员变量tempRect，用来保存绘制时的临时参数。

完成了不可选区域，可选区域也是同样的。由于只能有一个可选区域，我们只需要定义一个RectF。额外需要考虑与不可选区域相交时会变色，我定了一个overlapping表示是否相交，通过RectF的intersects方法判断。

通过前面的分析，我们知道这个view中的事件有很多种：点击，移动刻度尺，移动选中区域，扩展选中区域。我们定义这四种类型便于后续的事件处理：

然后改造一下onTouchEvent：

performClick会在你重写onTouchEvent时as提示你需要重写的方法，因为你可能没有考虑到如果给这个view设置OnClickListener的情况。如果你没有在onTouchEvent中调用performClick，那么setOnClickListener方法就失效了。

你可能注意到这一次比较复杂，并且还有一个linking字段，表示是否正在联动，我解释一下这个联动的概念：通过gif其实你可能注意到，当我移动或者扩展选中区域的时候，如果移动到了屏幕的边界，后面的刻度尺就会跟着移动，实际上这个时候选中区域在屏幕中的位置没有改变，只是刻度尺移动了。一开始我也是通过dx来改变offset，但是存在一个问题，移动到屏幕边缘之后，手指可以移动的区域已经很小了，不会产生足够的dx（手指不移动的话，不会有新的touch事件产生）。最好的体验是我把手机移动到屏幕边缘，刻度尺就会自己按照一定的速率移动直到最大offset或者最小offset。于是我使用了Handler，当满足条件后发送消息，表示开始进行联动，会按照固定速度产生一个dx改变offset。当然，在离开屏幕边缘的时候还需要及时取消handler的任务。

至此，功能基本已经实现了，运行一下看看效果吧~

后面需要做什么那？现在这个view只能自己玩，我需要它与其他view有交互，比如选中什么区域，状态的改变生么的。

声明两个接口，并在适当时候回调它们的方法，这样外部就能感知view的状态变化。

后面的话就是根据业务添加一些api了，例如添加不可选区域，改变刻度范围什么，一切都看需求了。

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Android网络核心

Http 报文格式：状态行、请求头（响应头）、请求正文（响应正文）

状态行：http版本，地址、请求方式，空格划分

请求头（响应头）:数据编码格式信息，cookie信息

空白行

请求正文：如果是get方法则没有，post则有

Http 是基于tcp的应用层协议，只是一份协议，其实还是靠tcp传输，1.0版本无法复用，1.1版本修复了这个问题，keep-alive发送请求后保存一段时间，这样可以复用

缺点：1.每次都需要重新建立连接

2.所有传输得内容都是明文，无法验证对方得身份，保证数据安全性

3.header里携带得内容过大，在一定程度上增加了传输得成本

Https: Http+SSL+TCP（应用层、安全层、传输层）

Https请求流程：

第一步：客户端和服务端确认加密算法和协议。其实挺复杂的，会分为以下2部分

1.客户端会将自身支持的秘钥算法套件（Cipher Suite）发送给服务器

2.服务器根据自身支持的秘钥算法套件，选择双发都支持的加密算法套件，并告知客户端。

Cipher Suite的名字里包含了四部分信息:

a.密钥交换算法:用于决定客户端与服务器之间在握手的过程中如何认证，用到的算法包括RSA，ECDH，PSK等

b.加密算法:用于加密消息流，该名称后通常会带有两个数字，分别表示密钥的长度和初始向量的长度，比如DES 56/56, RC2 56/128, RC4               128/128, AES 128/128, AES 256/256

c.报文认证信息码（MAC）算法:用于创建报文摘要，确保消息的完整性（没有被篡改），算法包括MD5，SHA等。

d.PRF（伪随机数函数）:用于生成“master secret”。

例如：TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA

免费的数字证书签发机构：Let's Encrypt

SPDY:(HTTP、SPDY、SSL、TCP)

1.多路复用TCP通道，降低HTTP的高延时

2.允许请求设置优先级

3.header数据压缩

4.基于SSL的安全传输

Http2.0:

Http3.0:采用了UDP传输

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Android端开发的工作是否真的难找？

与一个在行业里干了六七年的Android前辈聊了聊，得出以下结论以供参考。

首先Android开发的工作在一线城市并难找，但很多都是去填坑的，招过去就把人往死里用，而且这些项目所使用的技术也比较老旧，这也意味着开发效率高不到哪去，纯粹的人肉BUG修复机。最主要的是工资也比后端低20%-30%。

而且一线城市的大公司或大国企不太愿意养移动端开发或者说是整个开发团队，有需求人家就直接找外包；小公司也是迫于项目的需求才去招移动端开发，但项目结束后要么叫你走人，要么叫你转vue / react 开发。近年来招Flutter开发的也比较多。

除了移动互联网应用的Android 开发，其他方向的开发更加小众，更底层，需要懂NDK/C++，用的技术也更冷门，出了问题都找不到解决办法，自然用人需求也更少。

希望新人入行慎重考虑。

Android 图形系统（Graphics）

本文将从三个方面介绍Android 图形系统。

图形系统提供绘图和图形处理支持。

Android 框架提供了各种用于 2D 和 3D 图形渲染的 API、图片解码库，以及各种Driver支持。

• 绘图API：2D引擎 Skia，3D引擎 OpenGL ES，RenderScript，OpenCV和Vulkan。

• 图片解码库：jpg，png，gif等。

应用开发者可通过三种方式将图像绘制到屏幕:

• Canvas : 2D图形API，Android View树实际的绘制者。

• OpenGL ES : 嵌入式设备的OpenGL 三维图形API子集。

• Vulkan :跨平台的2D和3D绘图引擎,Android 7.0后支持，NDK。

整个图形系统架构是一个生产者和消费者模式，五层依次介绍：

2D绘制：Canvas api / view 的子类 (button ,list)/自定义view

3D绘制：应用直接使用OpenGL 接口绘制图形(PixelFlinger对应的是openGl 1.0 ，GUP driver 对应的是2.0和3.0)

所有情况下的绘图都渲染到一个包含 GraphicBuffer的Surface上，当一块 Surface 显示在屏幕上时，就是用户所看到的窗口。

• Canvas：画布，2D图形API，Android View树实际的渲染者。

• Skia绘制：Android4.0之前默认使用，主线程通过CPU完成绘图指令操作，在复杂场景下单帧容易超过16ms导致卡顿。

WindowManagerService（WMS）窗口管理服务，管理系统中所有的窗口。

• 管理window （view的容器）

• Window与surface对应，一块显示区域。添加一个window，就是 WMS 为其分配一块 Surface 的过程。

Google 在Android source官网提示：

这里就对这些控件进行简单介绍：

Surface : Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor.

Surface 对应一块屏幕缓冲区。生产者是： SurfaceTexture、MediaRecorder 等，消费者是： OpenGL、MediaPlayer 或 CameraDevice等。每个window对应一个Surface。Canvas或OpenGL ES等最终都渲染到Surface上。

• Flutter在Android平台上也是直接渲染到Surface。例如：一个Activity/Dialog都是一个Surface，它承载了上层的图形数据，与SurfaceFlinger侧的Layer相对应。

Canvas（画布）实现由 Skia 图形库提供。为了确保两个客户端不会同时更新某个缓冲区，使用以下命令处理画布锁：

使用双缓冲机制，有自己的 surface，View只是一个透明的占位符，Surface可以在后台线程中绘制。双缓冲机制提高渲染效率，独立线程

绘制，提升流畅性。适合一些场景：需要界面迅速更新、UI绘制时间长、对帧率要求较高的情况。

提供访问和控制Surface 相关的方法 。通过SurfaceView的getHolder()函数可以获取SurfaceHolder对象，Surface 就在SurfaceHolder对象内。

addCallback(SurfaceHolder.Callbackcallback) /Canvas lockCanvas() /unlockCanvasAndPost(Canvascanvas)

SurfaceTexture： Surface 和 OpenGL ES (GLES) 纹理（Texture）的组合。将图像流转为 OpenGL 外部纹理。

TextureView：持有 SurfaceTexture，将图像处理为 OpenGL 纹理更新到 HardwareLayer。

GLSurfaceView：加入 EGL 管理，自带 GL 上下文和 GL 渲染线程

这些View通常涉及到Android音视频相关，需要高效的渲染能力。如下面的SurfaceTexture在camera中的应用。

简称Buffer, 一个Buffer包含一帧图像，Buffer由gralloc分配和回收。Buffer 属性包含：width, height, format, usage等

BufferQueue 的引入是为了解决显示和性能问题。

• Surface属于APP进程，Layer属于系统进程，如果它们之间只用一个Buffer，会存在显示和性能问题。

• 一些Buffer用于绘制，一些Buffer用于显示，双方处理完之后，交换一下Buffer，提高效率。

• BufferQueue中包含多个Buffer对象。

Android图形系统包含了两对生产者和消费者模型，它们都通过BufferQueue进行连接：

1.Canvas和OpenGL ES生产图形数据，SurfaceFlinger消费图形数据。

2.SurfaceFlinger合成所有图层的图形数据，Display显示合成结果。

code：frameworks/native/services/surfaceflinger

• Surface表示APP进程的一个窗口，承载了窗口的图形数据。

• SurfaceFlinger是系统进程合成所有窗口的系统服务，负责合成所有Surface提供的图形数据，然后送显到屏幕。

• SurfaceFlinger既是上层应用的消费者，又是Display的生产者，起到了承上启下的作用。

数据流：

合成示意图：

在介绍Vsync机制之前先介绍两个重要概念：

屏幕刷新率：屏幕每秒钟可以刷新多少次。60HZ刷新率，16.7ms刷新一次。（120HZ/8.3ms），硬件指标。

GPU 绘制帧率：GPU 每秒能够合成绘制多少帧。

软件层触发 View 绘制的时机是随机的，当下一次屏幕刷新时，屏幕从 Frame Buffer 中拿到的数据还是“帧1”的数据，导致“丢帧”。

每隔 16ms 硬件层发出 vsync 信号，应用层接收到此信号后会触发UI 的渲染流程，同时 vsync 信号也会触发 SurfaceFlinger 读取Buffer 中的数据，进行合成显示到屏幕上。

总结：Vsync机制将 CPU 和 GPU 的开始时间与屏幕刷新强行拖拽到同一起跑线

Android提供的Graphics流程相对比较复杂对其进行具象后的流程如下两张图所示：

Activity的启动流程这一篇够了

来了小伙子，先自我介绍一下吧

什么？你精通Android系统？来，你给我说下Activity的启动流程。

Activity的启动过程是系统中比较有代表意义的过程，涉及到了各个进程之间的相互交互，以及生命周期的回调控制，这也是为什么在面试过程出现频率这么高的原因之一。

Activity的启动流程在API28以后变成了事务启动的方式，相比之前版本的逻辑有了一些变化，但是万变不离其宗，大致流程还是类似的，只是增加了一些类，用来更好的划分职责，更优的处理逻辑。

在开始之前，我们先简单普及下基础知识。

我们都知道进程与进程之间是数据隔离的，无法相互访问数据，所以进程之间通信是靠Binder来完成的。

面试官可能会问你 为什么会用Binder通信，Binder相比Socket有什么优势呢？

然而果然被追问了 为啥Binder能做到1次拷贝，而其他的技术是2次拷贝

好，可以描述下具体的映射怎么做的么？....

我们以 点击Launcher的一个icon 为开始，整体扯一下Activity的启动过程，桌面其实就是LauncherApp的一个Activity

最终调用performLaunchActivity方法创建activity和context并将其做关联，然后通过mInstrumentation.callActivityOnCreate()-Activity.performCreate()-Activity.onCreate()回调到了Activity的生命周期。

启动一个Activity一般通过startActivity()

关于Android进阶、架构设计、NDK、跨平台、底层源码，KT，Flutter，以及面试的资料在我的Github上面可自行查看

项目地址：

我们先看下正常启动Activity的方式，一般我们都会通过以下的方式启动一个新的Activity。

其实这是在Activity中的调用方式，调用的即是父类Activity的startActivity()方法,因参数不同分为两个方法，具体如下

最终调用的是startActivityForResult()

核心逻辑是调用了Instrumentation.execStartActivity()

ActivityManager.getService()这个获取的是谁？ 逻辑是从IActivityManagerSingleton.get()获取，那IActivityManagerSingleton又是谁？ IActivityManagerSingleton是这么定义的Singleton IActivityManagerSingleton get取出来的是IActivityManager,看这个大写I开头就知道是一个接口，实际调用过的是它的实现ActivityManagerService。 ActivityManagerService. startActivity()

mActivityStartController.obtainStarter实际调用的是ActivityStarter.execute(),连带调用到ActivityStarter.startActivity()

ActivityStarter.startActivityUnchecked()连带调用ActivityStackSupervisor.resumeFocusedStackTopActivityLocked();

targetStack为ActivityStack对象，ActivityStack.resumeTopActivityUncheckedLocked()

ActivityStack.resumeTopActivityInnerLocked()调用了mStackSupervisor.startSpecificActivityLocked(next, true, true);其中mStackSupervisor为ActivityStackSupervisor。 ActivityStackSupervisor.startSpecificActivityLocked()中调用 ActivityStackSupervisor.realStartActivityLocked()

注意这个clientTransaction对象，通过这种方式初始化

ClientLifecycleManager.scheduleTransaction(clientTransaction);

transaction.schedule();就要找到

mClient即是以上描述的ApplicationThread,因此我们跟进ApplicationThread.scheduleTransaction（）

我靠，调用了ActivityThread.scheduleTransaction(transaction),但是ActivityThread并没有scheduleTransaction(),所以我们找他继承的类ClientTransactionHandler，发现ClientTransactionHandler果然有scheduleTransaction()

以上消息通过ActivityThread H对象进行发送具体解析也在ActivityThread中

我们可以看下TransactionExecutor.execute(transaction);

这里我们主要看下executeCallbacks()方法

transaction.getCallbacks()就是上述过程中ClientTransaction创建过程赋值的LaunchActivityItem对象，因此主要看下LaunchActivityItem.execute()

此时的client为ActivityThread，因此调用ActivityThread.handleLaunchActivity()

主要跟进mInstrumentation.callActivityOnCreate()

Activity.performCreate()

至此已经回调到了Activity的onCreate()方法，Activity也就正式启动了，后续就是对应的声明周期回调。

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