Android WMS（二）-Surface管理

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一、捋清View、WindowState、Surface的关系

这部分牵扯到的是视图绘制渲染架构。

这里主要分三部分：

1）添加Window（WMS与应用层通信）
ViewRootImpl.setView()方法会向WMS请求添加一个Window,mWindowSession.addToDisplay()跨进程最终调用到了WMS.addWindow(): 这里会创建WindowState，它是WMS中描述应用程序窗口的对象。

2）与SurfaceFlinger建立连接（WMS与SurfaceFlinger通信）
WMS.addWindow()中WindowState通过attach方法建立建立一个SurfaceSession走windowAddedLocked（）流程与SurfaceFlinger进行连接：
ComPoserService作为client 与 SurfaceFlinger server进行binder IPC , 获取到SurfaceFlinger创建的Client对象，它相当于是SurfaceFlinger内部对应用程序客户端的封装对象，而Client与SurfaceComposerClient又互为binder ipc的两端，SurfaceComposerClient为client端，Client为server端。

3）创建Surface（WMS分别与应用程序和SurfaceFlinger通信）

Surface是真正UI视图的载体和处理者。
ViewRootImpl内会new一个Surface，ViewRootImpl 、WindowState与Surface是一一对应关系。
创建Surface主要走的是ViewRootImpl setView操作的requestLayout流程中的relayoutWindow部分：
这个过程实际上就是在SurfaceFlinger创建Layer，对应在客户端通过SurfaceControl在native层创建Surface并copyForm返回给ViewRootImpl内java层的Surface，为什么这么麻烦？因为Surface主要负责调用绘制引擎执行渲染视图的操作，这部分工作在native效果更高。并且Android4.0之后的硬件加速绘制，渲染过程是又native进程RenderThread来负责的。

三者关系是：

View是视图的素材；
WindowState是窗口实体对象，WMS会通过z-order计算来决定窗口的层级关系，为SurfaceFlinger合成Layer提供层级依据。
Surface是View的载体和处理者。它会调用绘制引擎处理View，然后申请一块buffer，存入绘制素材，传递给SurfaceFlinger。

具体可以参考之前图形系统文章：
Android图形系统（五）-Surface图形系统概览
Android图形系统（六）-app与SurfaceFlinger服务连接过程
Android图形系统（七）-app请求SurfaceFlinger创建Surface过程
Android图形系统（八）-app与SurfaceFlinger共享UI元数据过程
Android图形系统（九）-View、Canvas与Surface的关系
Android图形系统（十）-SurfaceFlinger启动及图层合成送显过程

二、视图绘制的整体流程

梳理ViewRootImpl#scheduleTraversals( )流程，主要参与的有如下几个模块：

HwComposer: 产生vsync信号
周期性唤醒DipsSyncThread产生虚拟化Vsync信号，EventThread负责请求和分发vsync信号分别到app与surfaceFlinger。

UIThread: 绘制
通过Choreographer请求vsync信号，接收信号执行doFrame，走绘制流程，初始化RenderThread并最终draw出DisplayList。

RenderThread: 渲染
同步DisplayList数据；dequeueBuffer；渲染数据并保存到buffer；queueBuffer同时更新Layer并触发invalidate-sf-vsync请求。

SurfaceFlinger: 合成送显
INVALIDATE:接收invalidate-sf-vsync请求，acquireBuffer更新脏区域、发送refresh-sf-vsync请求。
REFRESH:接收refresh-sf-vsync请求，按z-order计算可见区域，合成视图并做栅格化处理，通过FrameBuffer送显。

最后总结一张手绘的整体流程图：

视图绘制整体流程图

具体可以参考之前图形系统文章：
Android图形系统（十一）-Choreographer
Android图形系统（十三）-Vsync信号处理
Android9.0 硬件加速（二）-RenderThread线程的启动
Android9.0 硬件加速（三）-绑定Surface到RenderThread
Android9.0 硬件加速（四）-UI Thread绘制过程
Android9.0 硬件加速（五） -RenderThread渲染过程
从systrace看app冷启动过程（三）-首帧的合成与送显