SurfaceView使用实例（示波器）

SurfaceView是什么
Android系统提供了View进行绘图处理，View可以满足大部分的绘图需求，但在某些时候，却也有些力不从心。我们知道，View通过刷新来重绘视图，Android系统通过发出VSYNC信号来进行屏幕的重绘，刷新的时间间隔为16ms。如果在16ms内view完成了所需要执行的操作，那么用户在视觉上就不会有卡顿的感觉。但是如果操作逻辑太多，特别是需要频繁刷新的界面上，就会导致卡顿。

SurfaceView与View的区别
为了避免这个问题，Android系统提供了SurfaceView组件来解决这个问题。SurfaceView是View的子类，但它与View还是有所不同的，他们的区别主要表现在以下几点：
1、View主要适用于主动更新的情况，而SurfaceView适用于被动更新，例如频繁刷新
2、View在主线程中对画面进行刷新，而SurfaceView通常会通过一个子线程进行页面的刷新
3、View在绘图时没有使用双缓冲机制，而SurfaceView在底层实现机制中就已经实现了双缓冲机制。

SurfaceView的使用
1）实现步骤
a．继承SurfaceView
b．实现SurfaceHolder.Callback接口

2）需要重写的方法

（1）public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format,int width,int height){}　　//在surface的大小发生改变时激发

（2）public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder){}　　//在创建时激发，一般在这里调用画图的线程。

（3）public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {}　　//销毁时激发，一般在这里将画图的线程停止、释放。

3）SurfaceHolder
　　SurfaceHolder,surface的控制器，用来操纵surface。处理它的Canvas上画的效果和动画，控制表面，大小，像素等。
几个需要注意的方法：

(1)、abstract void addCallback(SurfaceHolder.Callback callback);
// 给SurfaceView当前的持有者一个回调对象。
(2)、abstract Canvas lockCanvas();
// 锁定画布，一般在锁定后就可以通过其返回的画布对象Canvas，在其上面画图等操作了。
(3)、abstract Canvas lockCanvas(Rect dirty);
// 锁定画布的某个区域进行画图等..因为画完图后，会调用下面的unlockCanvasAndPost来改变显示内容。
// 相对部分内存要求比较高的游戏来说，可以不用重画dirty外的其它区域的像素，可以提高速度。
(4)、abstract void unlockCanvasAndPost(Canvas canvas);
// 结束锁定画图，并提交改变。

4）总结整个过程

　　继承SurfaceView并实现SurfaceHolder.Callback接口 —-> SurfaceView.getHolder()获得SurfaceHolder对象 —->SurfaceHolder.addCallback(callback)添加回调函数—->SurfaceHolder.lockCanvas()获得Canvas对象并锁定画布—-> Canvas绘画 —->SurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(Canvas canvas)结束锁定画图，并提交改变，将图形显示。

请看流程图：

SurfaceView实例
下面请看一个用SurfaceView实现的示波器的实例，在界面上不断的绘制一个正弦曲线，类似示波器、心电图、股票走势图等。当然，这样一个视图使用View绘制也同样可以实现，而使用SurfaceView的具体原因前面已经讲过。

直接上代码吧

import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Path;
import android.util.AttributeSet;
import android.util.Log;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;

public class SinView extends SurfaceView
        implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {

    private SurfaceHolder mHolder;
    private Canvas mCanvas;
    private boolean mIsDrawing;
    private int x = 0;
    private int y = 0;
    private Path mPath;
    private Paint mPaint;

    public SinView(Context context) {
        super(context);
        initView();
    }

    public SinView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        initView();
    }

    public SinView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
        super(context, attrs, defStyle);
        initView();
    }

    private void initView() {
        mHolder = getHolder();
        mHolder.addCallback(this);
        setFocusable(true);
        setFocusableInTouchMode(true);
        this.setKeepScreenOn(true);
        mPath = new Path();
        mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        mPaint.setColor(Color.RED);
        mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        mPaint.setStrokeWidth(10);
        mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
        mPaint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);
    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        mIsDrawing = true;
        mPath.moveTo(0, 400);
        new Thread(this).start();
    }

    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,
                               int format, int width, int height) {
    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        mIsDrawing = false;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (mIsDrawing) {
            draw();
            x += 1;
            y = (int) (100*Math.sin(x * 2 * Math.PI / 180) + 400);
            mPath.lineTo(x, y);
        }
    }

    private void draw() {

        try {
            mCanvas = mHolder.lockCanvas();
            // SurfaceView背景
            mCanvas.drawColor(Color.WHITE);
            mCanvas.drawPath(mPath, mPaint);
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            if (mCanvas != null)
                mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
        }
    }
}

以上代码中需要注意的是在绘制方法中，mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas)方法放到finally中以保证每次都能将改变内容提交。

SurfaceView绘制优化
最后，讲一下如何优化绘制过程。在不断调用draw()方法来绘制，有时候也不用这么频繁。因此在子线程中，进行sleep操作，尽可能地节约系统资源，代码如下所示：

    @Override
    public void run() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        while (mIsDrawing) {
            draw();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        // 50 - 100
        if (end - start < 100) {
            try {
                Thread.sleep(100 - (end - start));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

通过判断draw()方法所使用的逻辑时长来确定sleep的时长，这是一个非常通用的解决方案，代码中的100ms是一个大致的经验值，这个值一般在50ms~100ms左右。