Android CPU、GPU协同工作原理

想要懂得制作性能卓越的应用，你必须先透彻了解应用设计的原理，如果你不清楚硬件的工作原理，那么你可能无法最大发挥出它的性能。当一个应用被渲染时，理解Andorid是如何利用GPU的，可以很大程度的帮助你理解性能方面的问题。

一个主要的问题：Activity如何显示在屏幕上的？

或者说这些xml标签，是如何转换成用户可见并了解的像素的？从核心上说，这是通过光栅化实现的。

，这一过程是指将高级对象：比如一个按钮，一个线条，一个路径，一个形状，转化成像素，显示在屏幕上。光栅化是一个非常耗时的过程，因此移动设备有一个硬件，专门为光栅化而设计的：图形处理器，或者说GPU，在上一个世纪90年代，被引入主流计算机，其目的是加速光栅化过程，GPU本身设计要求使用一套特别的基元，将多边形，纹理，图像转化成像素的形式，而cpu的作用就是将这些基元送到GPU，这一过程借助Android系统上一套常见的API，叫做openGL ES，

这意味着每当你的界面对象比如：按钮，路径，复选框需要绘制到屏幕上时，需要在CPU内转化成多边形或者纹理，然后才能送到GPU进行光栅化，如你所想，这个将界面对象转化成多边形或者纹理的过程，并不是最快的操作、

从CPU传到GPU的过程也不是很快，所以你会想要减少对象转化的时间，还要减少将对象上传至绘图的时间，幸运的是，openGL es允许你上传内容到GPU,然后留存在那里，将来你想要画一个按钮时，你只需要参照那些已经存在于GPU中的网格，告诉GPU怎么绘制就行了，优化光栅化性能意味着将尽可能的数据存入，留在那里，而且越多越好，尽可能的长时间不动他们，每当你更新GPU上的资源时，你都会丢失宝贵的处理时间，而这就是Android系统赖以生存的准则：尽可能优化光栅化性能，比如你的手机主题提供的资源，也就是位图和可绘制图像，会集合在一起，成为一个单独的纹理并上传至GPU,同时还有常用的多边形网格，比如9-patch图。

这意味着每当你使用这些资源进行视图绘制时，我们都不需要唤醒其他转化，这些都已经上传到GPU里了，因此这些类型的视图在进行绘制时，会非常迅速，不过这一过程会变得越来越复杂，例如：显示图像，cpu加载在存储设备里的图像，并上传至GPU进行绘制，使用路径创造了另一个单独的混乱状况，因为我们可能需要在cpu里创造一连串的多边形，甚至可能在GPU上创造一个近似形状的伪装纹理：

绘制文字更是双重灾难：

cpu上需要将字形光栅化成纹理，然后上传至GPU，然后返回，每一行的每一个字符都是这样，在GPU上存储并绘制这些字形的矩形，动画会让这个过程更加复杂：

因为由于改变了图形部分，每一帧都有可能需要上传至GPU进行绘制，每一帧都是这样，一遍又一遍，这还不包括其他一些疯狂影响GPU性能的因素呢（过度绘制等等）

Andorid不一会将整个应用的每一帧都进行重新绘制，Android会绘制更新屏幕范围内已经修改过的内容，从而维护性能，还有，Andorid为了更好的光栅化，需要处理cpu方面的各种转化和上传。

棘手的是：为了实现流畅，保持用户体验，你需要完成所有的代码更新，GPU资源更新，和最后的GPU光栅化，这些都需要在大约16ms内完成，动画的每一帧都是这样，这也是Android系统的目的，以及Android开发者很关注这方面的原因，它可以帮助你如何去编码，然后去加速应用内光栅化的过程。好了关于GPU,CPU在绘制界面的作用到此说明完毕。