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前言
Hardware Bitmap（硬件位图）是Android8.0加入的新功能，通过设置Bitmap的config为Bitmap.Config.HARDWARE，创建所谓的Hardware Bitmap，它不同与其他Config的Bitmap，Hardware Bitmap对应的像素数据是存储在显存中，并对图片仅在屏幕上绘制的场景做了优化； 硬件位图的介绍参考Glide文档 何如使用Hardware Bitmap 创建Hardware Bitmap众所周知，Bitmap的创建一般是调用BitmapFactory这个工厂类来实现，由于Hardware Bitmap需要配置Bitmap.Config.HARDWARE属性，一个基本的获取用Hardware Bitmap的写法如下： val options = BitmapFactory.Options() options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.HARDWARE val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.dog, options) 复制代码主要是需要设置BitmapFactory.Options的inPreferredConfig为Bitmap.Config.HARDWARE； 针对HARDWARE情况BitmapFactory的提示 如果设置了inPreferredConfig = Bitmap.Config.HARDWARE，千万不要设置options.inMutable = true，这样会引起报错，因为Hardware Bitmap是不可变的，也不能被利用；另外inBitmap属性也没有必要设置，因为硬件位图不需要当前进程的缓存复用，如果设置inBitmap可能会替换掉之前设置的inPreferredConfig属性; 使用Hardware Bitmap通过上一步的创建，我们获得Bitmap对象，首先我们可以通过bitmap.getConfig()获取到当前Bitmap是不是Hardware，其次，大多数情况下，我们是把Bitmap设置给ImageView控件； imageView.setImageBitmap(bitmap) 复制代码一行代码搞定imageView没错，这行代码一般情况下是没有问题的，那么问题在哪里？ 首先，硬件位图只支持GPU的绘制，言外之意是这个ImageView必须在开启硬件加速的Activity中，而且当前这个ImageView不能设置软件层 (software layer type)； 开启硬件加速的代码 //application级别开启硬件加速 //activity级别开启硬件加速 复制代码 在View 上使用software layer type ImageView imageView = … imageView.setImageBitmap(hardwareBitmap); imageView.setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null); 复制代码如果我们满足硬件加速和不设置software layer type这两个条件，在正真使用中还有坑，其中最大的也最频繁发生的就是通过Canvas来改变Bitmap的形状或者其他的转换； 拿圆形图片做例子 假设我们需要显示圆形图片，一般解决方案有两种：通过自定义控件处理和通过Glide等工具类直接剪裁Bitmap；当Bitmap剪裁遇到HARDWARE就是问题的开始； 通过自定义控件比如CircleImageView的方案，onDraw()方法如下： @Override protected void onDraw(Canvas canvas) { if (mDisableCircularTransformation) { super.onDraw(canvas); return; } if (mBitmap == null) { return; } if (mCircleBackgroundColor != Color.TRANSPARENT) { canvas.drawCircle(mDrawableRect.centerX(), mDrawableRect.centerY(), mDrawableRadius, mCircleBackgroundPaint); } canvas.drawCircle(mDrawableRect.centerX(), mDrawableRect.centerY(), mDrawableRadius, mBitmapPaint); if (mBorderWidth > 0) { canvas.drawCircle(mBorderRect.centerX(), mBorderRect.centerY(), mBorderRadius, mBorderPaint); } } 复制代码这是CircleImageView重新onDraw()方法，通过自定义控件实现剪切圆角，在设置硬件位图Bitmap时，一般都没有问题； 通过类似Glide等直接处理Bitmap的方式剪裁圆形图片，基本代码如下: Canvas canvas = new Canvas(resultBitmap); // Draw a circle canvas.drawCircle(radius, radius, radius, CIRCLE_CROP_SHAPE_PAINT); // Draw the bitmap in the circle canvas.drawBitmap(inBitmap, null, destRect, CIRCLE_CROP_BITMAP_PAINT); clear(canvas); 复制代码通过类似工具类的形式直接对Bitmap进行修改，执行到canvas.drawBitmap就会报异常，异常信息是java.lang.IllegalStateException: Software rendering doesn't support hardware bitmaps; 如何避免报异常 我大致想了这么两个方案： 方案一：所有关于剪切Bitmap的操作都改成自定义控件，在自定义控件的onDraw中实现； 方案二：寻找一种方案，解决掉自己创建的Canvas不报异常，这样就能继续用工具类来处理Bitmap；方案一技术实现比较简单，把项目中所用用到处理Bitmap的逻辑都换成自定义控件，但是可能涉及到很多处代码的修改，是一个功夫活； 方案二实施起来有点障碍，因为除了通过new Canvas(Bitmap)获取画布，还能通过什么方式能拿到Canvas，对了还有SurfaceView也是可以拿到Canvas，但是SurfaceView不支持硬件加速，所以直接就Pass了，想实现方案二我认为得弄清自定义控件onDraw()方法中Canvas从何而来; 分析Canvas流程View.onDraw()中的Canvas从何而来 我们知道，View的绘制流程是从ViewRootImpl.performTraversals()这个方法开始 performTraversals() boolean cancelDraw = mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnPreDraw() || !isViewVisible; if (!cancelDraw && !newSurface) { if (mPendingTransitions != null && mPendingTransitions.size() > 0) { for (int i = 0; i < mPendingTransitions.size(); ++i) { mPendingTransitions.get(i).startChangingAnimations(); } mPendingTransitions.clear(); } //调动performDraw() performDraw(); } else { if (isViewVisible) { // Try again scheduleTraversals(); } else if (mPendingTransitions != null && mPendingTransitions.size() > 0) { for (int i = 0; i < mPendingTransitions.size(); ++i) { mPendingTransitions.get(i).endChangingAnimations(); } mPendingTransitions.clear(); } } 复制代码performTraversals()方法调用performDraw()，然后performDraw()方法中又调用draw(fullRedrawNeeded)，大部门绘制的逻辑都是在draw(fullRedrawNeeded)方法中; draw(fullRedrawNeeded) if (!dirty.isEmpty() || mIsAnimating || accessibilityFocusDirty) { if (mAttachInfo.mThreadedRenderer != null && mAttachInfo.mThreadedRenderer.isEnabled()) { //省略代码 mAttachInfo.mThreadedRenderer.draw(mView, mAttachInfo, this); } else { if (mAttachInfo.mThreadedRenderer != null && !mAttachInfo.mThreadedRenderer.isEnabled() && mAttachInfo.mThreadedRenderer.isRequested()) { //省略代码 //drawSoftware if (!drawSoftware(surface, mAttachInfo, xOffset, yOffset, scalingRequired, dirty)) { return; } } } 复制代码从draw(fullRedrawNeeded)方法可以看到，如果支持硬件加速，调用mAttachInfo.mThreadedRenderer.draw()方法，否则调用drawSoftware()方法，绘制的基本流程从这里分叉； drawSoftware如何获得CanvasdrawSoftware() private boolean drawSoftware(Surface surface, AttachInfo attachInfo, int xoff, int yoff, boolean scalingRequired, Rect dirty) { // Draw with software renderer. final Canvas canvas; try { final int left = dirty.left; final int top = dirty.top; final int right = dirty.right; final int bottom = dirty.bottom; canvas = mSurface.lockCanvas(dirty); Surface.lockCanvas() //noinspection ConstantConditions if (left != dirty.left || top != dirty.top || right != dirty.right || bottom != dirty.bottom) { attachInfo.mIgnoreDirtyState = true; } canvas.setDensity(mDensity); } catch (Surface.OutOfResourcesException e) { handleOutOfResourcesException(e); return false; } catch (IllegalArgumentException e) { mLayoutRequested = true; return false; } //省略代码 } 复制代码从drawSoftware()方法可以知道，软件绘制的流程是从Surface.lockCanvas()获得Canvas对象； View体系硬件加速Canvas创建过程ThreadedRenderer.draw() void draw(View view, AttachInfo attachInfo, DrawCallbacks callbacks) { attachInfo.mIgnoreDirtyState = true; final Choreographer choreographer = attachInfo.mViewRootImpl.mChoreographer; choreographer.mFrameInfo.markDrawStart(); //调用updateRootDisplayList更新DisplayList updateRootDisplayList(view, callbacks); } 复制代码ThreadedRenderer.updateRootDisplayList() private void updateRootDisplayList(View view, DrawCallbacks callbacks) { Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "Record View#draw()"); updateViewTreeDisplayList(view); if (mRootNodeNeedsUpdate || !mRootNode.isValid()) { //通过RootNode.start创建DisplayListCanvas DisplayListCanvas canvas = mRootNode.start(mSurfaceWidth, mSurfaceHeight); try { final int saveCount = canvas.save(); canvas.translate(mInsetLeft, mInsetTop); callbacks.onPreDraw(canvas); canvas.insertReorderBarrier(); canvas.drawRenderNode(view.updateDisplayListIfDirty()); canvas.insertInorderBarrier(); callbacks.onPostDraw(canvas); canvas.restoreToCount(saveCount); mRootNodeNeedsUpdate = false; } finally { //最终调用end方法 mRootNode.end(canvas); } } Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW); } 复制代码View.updateDisplayListIfDirty() public RenderNode updateDisplayListIfDirty() { final RenderNode renderNode = mRenderNode; //省略代码 int layerType = getLayerType(); //创建DisplayListCanvas final DisplayListCanvas canvas = renderNode.start(width, height); canvas.setHighContrastText(mAttachInfo.mHighContrastText); try { //判断layerType if (layerType == LAYER_TYPE_SOFTWARE) { buildDrawingCache(true); Bitmap cache = getDrawingCache(true); if (cache != null) { canvas.drawBitmap(cache, 0, 0, mLayerPaint); } } else { computeScroll(); canvas.translate(-mScrollX, -mScrollY); mPrivateFlags |= PFLAG_DRAWN | PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID; mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK; // Fast path for layouts with no backgrounds if ((mPrivateFlags & PFLAG_SKIP_DRAW) == PFLAG_SKIP_DRAW) { dispatchDraw(canvas);//dispatchDraw drawAutofilledHighlight(canvas); if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) { mOverlay.getOverlayView().draw(canvas); } if (debugDraw()) { debugDrawFocus(canvas); } } else { //调用draw()方法 draw(canvas); } } } finally { renderNode.end(canvas); setDisplayListProperties(renderNode); } } else { mPrivateFlags |= PFLAG_DRAWN | PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID; mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK; } return renderNode; } 复制代码从上面基本流程可以看出，硬件加速下Canvas的创建是调用RenderNode.create()方法，每个View都有自己的RenderNode，RenderNode的创建是在View的构造方法中； View构造方法 public View(Context context) { mContext = context; mResources = context != null ? context.getResources() : null; mViewFlags = SOUND_EFFECTS_ENABLED | HAPTIC_FEEDBACK_ENABLED | FOCUSABLE_AUTO; //省略 mRenderNode = RenderNode.create(getClass().getName(), this); //省略 } 复制代码RenderNode通过调用静态方法create得到RenderNode对象，我们继续看RenderNode.create()方法 RenderNode.create() /** * @param name The name of the RenderNode, used for debugging purpose. May be null. * @return A new RenderNode. */ public static RenderNode create(String name, @Nullable View owningView) { return new RenderNode(name, owningView); } 复制代码create()方法有两个参数，第一个name，第二个是owningView，而且是可以为空的，从注释上来看，name只是为了调试用，而且owningView可以为空，我们可以用反射去创建一个简单的RenderNode; 尝试创建一个Canvas回顾一下，写出一个简单的创建一个硬件加速Canvas的代码： 第一行，创建RenderNode RenderNode node = RenderNode.create("helloworld", null); 第二行，创建DisplayListCanvas final DisplayListCanvas canvas = node.start(bitmapWidth, bitmapHeight); 第三行，执行canvas的操作 canvas.xxx(); 第四行，执行node.end()方法 node.end(canvas); 复制代码一个简单的DisplayListCanvas创建流程在脑海中浮现出来，但是还有个问题，我们执行完canvas的绘制操作之后，生成的产物Bitmap从哪里得到，我们回顾和ViewRootImpl打交道的硬件加速绘制相关的类是ThreadedRenderer，我们刚才看了这个类的draw()方法和updateRootDisplayList()方法，很有意思，它还有一个这个静态的方法createHardwareBitmap(RenderNode node, int width, int height)； ThreadedRenderer.createHardwareBitmap() public static Bitmap createHardwareBitmap(RenderNode node, int width, int height) { return nCreateHardwareBitmap(node.getNativeDisplayList(), width, height); } 复制代码该方法根据传入的RenderNode创建一个硬件加速的Bitmap并返回，要求传入的这个node必须是根root，在这里，一个完整的获取替换Canvas的流程应该是这样； 第一行，创建RenderNode RenderNode node = RenderNode.create("helloworld", null); 第二行，创建DisplayListCanvas final DisplayListCanvas canvas = node.start(width, height); 第三行，执行canvas的操作 canvas.xxx(); 第四行，执行node.end()方法 node.end(canvas); 第五行，调用createHardwareBitmap生成Bitmap bitmap = ThreadedRenderer.createHardwareBitmap(node,width,height) 复制代码基于上面的伪代码分析，我写了一个避免反射调优化版的Hardware Canvas，基本调用如下： //创建HardwareCanvasManager val hardwareCanvasManager = HardwareCanvasManager() try { //获取canvas val canvas = hardwareCanvasManager.createCanvas(size, size) //画圆形or其他绘制 canvas.drawCircle(radius, radius, radius, CIRCLE_CROP_SHAPE_PAINT); //画原图，通过画笔设置SRC_IN属性 canvas.drawBitmap(inBitmap, null, destRect, CIRCLE_CROP_BITMAP_PAINT); //得到bitmap val buildBitmap = hardwareCanvasManager.buildBitmap() //将bitmap设置给ImageView iv.setImageBitmap(buildBitmap) } finally { //清理工作 hardwareCanvasManager.clean() } 复制代码Github传送门 总结这篇水文主要是分析View绘制下Canvas的创建流程，关于硬件加速的更详细的介绍，推荐大家看这篇文章www.jianshu.com/p/40f660e17…。 |
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