【Android】WMS（三）Window的更新&UI刷新

Window的更新

在 Android 中，窗口的更新是一个非常常见的事情。比如，在使用 App 过程中，需要弹出键盘窗口或者切换横竖屏时，就会发生窗口的更新。

首先，当需要更新窗口时，会调用 WindowManager 的 updateViewLayout() 方法来设置参数，并将参数设置到对应的 View 上。WindowManager 的实现类为 WindowManagerImpl，但它实际上并没有做太多的工作，而是直接委托给了 WindowManagerGlobal（WMGlobal）。

接下来，在 updateViewLayout() 方法中，使用锁来同步更新，然后通过传入的 view 参数找到其在 DecorView 中的索引值，再根据索引值找到对应的 ViewRootImpl 对象。

由于所有的窗口都是由 ViewRootImpl 来管理的，因此我们需要调用 ViewRootImpl 的 setLayoutParams() 方法，来将新的布局参数设置到对应的 ViewRootImpl 上。在这个过程中，旧的布局参数会被移除，新的布局参数会被添加进去。

UI刷新

帧率

在移动设备上，为了确保操作界面的流畅性和用户体验，帧率（FPS）是非常重要的一个因素。帧率表示在一秒钟内刷新的图像帧数，表示界面绘制的速度，而较高的帧率则意味着更加流畅的操作体验。

在 Android 系统中，默认帧率为 60 FPS，在每 16 毫秒的时间内绘制一次界面。为了保证界面的流畅性，系统会通过 VSYNC 信号来同步帧率和屏幕刷新，从而保证在一个 VSYNC 周期内最多只绘制一帧，避免了过度绘制和渲染导致 CPU 和 GPU 的过度占用，优化了系统性能和电池寿命。因此，我们可以使用一些调试工具来监测帧率和绘制时间，以便了解系统的性能并进行优化。

请求刷新

在 Android 中，UI 的刷新并不是由应用程序自行决定的。相反，它需要向同步信号服务申请同步信号以进行刷新操作。应用程序在进行 UI 绘制之前必须先向系统申请同步信号，在得到系统同意后，才能开始实际的视图重绘。

在请求刷新时，应用程序会向系统注册一个回调函数，以便在同步信号到达时可以接收通知。当系统接收到请求时，它会分配一个时间片来准备重绘操作，并在准备完成后向应用程序发送同步信号。此时，应用程序的回调函数就会被调用，以便进行实际的重绘操作。

通过这种方式，Android 系统可以保证应用程序的刷新操作在正确的时机进行，并且不会占用过多的系统资源。同时，它还能够优化系统性能和电池寿命，提高用户体验。

UI的View刷新流程

View的内容变化会调用invalidate()方法，该方法会设置 ViewRootImpl 中的 mDirty 参数，表示需要重绘的区域。

紧接着在调用 invalidate() 方法后，ViewRootImpl 会执行 scheduleTraversals() 方法准备进行绘制操作。在此期间，ViewRootImpl 同时请求VSYNC信号。此请求的目的是为了在下一次刷新屏幕的同时绘制 View 并保证画面的流畅度。

调用 scheduleTraversals() 方法后，会将一个 mTraversalRunnable 对象加入 Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL 的队列中等待 VSYNC 信号到来。

在 VSYNC 信号到来后，Choreographer 会执行 mTraversalRunnable 中的 run() 方法，接着执行 doTraversal() 方法，进而调用 performTraversals() 方法。

在 performTraversals() 方法中，首先对输入的触摸事件进行处理，接着开始调用 View 的 measure()、layout() 和 draw() 方法，依次完成测量、布局和绘制的过程。

在绘制出来之后，ViewRootImpl 会通过Surface或者SurfaceView将界面显示到屏幕上。

UI绘制流程

UI局部刷新

UI局部刷新（Partial UI Refresh）指的是只对某些View进行重绘刷新，而不需要对整个屏幕进行重新绘制。实际上，在 Android 中实现 UI 局部刷新是非常重要且常见的需求，在某些情况下，仅针对一个或几个 View 进行重绘能够提升应用程序的性能和响应速度。

在 Android 中，实现 UI 局部刷新主要有两种方式：

invalidate(Rect dirty) 方法：该方法可以指定需要刷新的矩形区域，从而只会对该区域内的 View 进行重绘刷新。这种方式适用于实现需求简单的 UI 局部刷新，但是需要手动计算出需要刷新的矩形区域。

ViewOverlay：ViewOverlay 是一种可以叠加在 View 上方显示的视图，它的作用是为某个具体的 View 添加覆盖层。通过使用 ViewOverlay，我们可以在不影响原有 View 布局的情况下，动态添加、删除遮盖层，并且只需对遮盖层进行重绘刷新。这种方式可以实现比较复杂的 UI 局部刷新需求。

需要注意的是，对于使用了硬件加速的 View，使用 invalidate() 方法进行局部刷新时，可能会因为硬件加速的缓存机制导致 invalidate() 方法不会生效。此时，可以使用 setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null) 方法关闭硬件加速，或者使用 View.setClipChildren(false) 方法将 View 的父容器取消裁剪，从而避免这个问题。