Skia深入分析1——skia上下文

前言：

        断断续续跟Android的skia库打了两年交道，如今交接掉了，便写写关于skia的一些知识，也算了结一段职业生涯。
找了找网上关于skia的文章，基本上都过时了，讲得也不怎么深入。虽然Skia只是一个2D引擎，但其深度优化的算法、完善的渲染体系和精炼的代码框架，还是很值得借鉴的。

        PS：文章所依据的代码为目前最新的Android 5.0.2。

基本章节规划如下：
1、Skia的上下文（即本章）
2、Skia基本渲染流程与框架
3、Skia图像绘制分析
4、Skia路径绘制分析
5、Skia文本绘制分析
6、Skia编解码架构分析

7、区域解码分析
8、Skia-gpu简介
9、Skia的性能瓶颈分析
10、延迟渲染机制

一、Skia在Android中的地位

1、规定2D绘制API
2、规定图像数据结构
3、承担编解码调度和软件渲染职责

二、Android系统中主要使用Skia的场景

Skia调用关系简图

1、界面绘制（lockCanvas——draw——unlockCanvas流程）
（1）UI控件，未开启硬件加速。由performTravelsals——drawSoftware调入。
Android显示系统是最复杂的Android最复杂的子系统，没有之一，这里只说明软件绘制时的一个基本过程：
a、计算布局，看是否需要更新View。
b、计算所有需要更新的View的区域，计算其最小外包矩形，即dirtyRect
c、由Surface去Lock一个Canvas，Lock时指定dirtyRect，这里涉及gui的buffer轮换机制，会去获取一块未在显示的Buffer，由于换了buffer，在gui模块会去拷贝上一帧非dirtyRect的部分。
d、执行根View的draw方法，递归调用所有子View的onDraw方法。由于Canvas对应的是软件绘制的canvas，所有绘制操作经过Canvas——SkiaCanvas——SkCanvas的流程，由skia引擎执行。（AndroidL上在jni（libandroid_runtime）处作了一层SkiaCanvas的封装，4.4及以前是Canvas——SkCanvas）
e、完成绘制，让Surface去unlockCanvas，将绘制好的Buffer送显。
（2）SurfaceView，这个是由应用显式实现lockCanvas——draw——unlockCanvas流程。
2、图像处理
这种情况下，开发者自行基于目标Bitmap创建Canvas，调用Canvas的API绘制图像，一般是作图像的缩放、旋转处理，也可以加入渐变特效。（不是 lockCanvas 或 继承 onDraw 方法中传入的Canvas，就别想拿去上屏了）
3、图像编解码
Skia对各种类型的图片作了适配，提供统一的接口，开发者调用BitmapFactory，BitmapFactory进一步调用jni——skia。
（1）关于图像全解，这部分调用逻辑看上去简单，实际上对于输入输出流的处理还是比较复杂的，涉及Java的流——Skia规定的流——对应解码库的流两重转换。
（2）关于区域解码，这部分是google为平衡内存——性能——显示速度而设计的方案，一些Android机器上的图库打开照片时有一块一块渐渐清晰的过程，就是区域解码然后局部刷新的结果。
区域解码分成两步：
a、创建tileIndex，以便查找某个区域所对应的码流位置。
b、解码：输入指定区域，按照tileIndex查找对应码流，将对应区域的图片解出来，这个过程一般会调用多次。

4、番外：webview软件渲染
由于libchromeview将libskia以静态方法集成进去，便跟系统的skia库没什么关系了。对Android系统而言是统一的webview显示框架。

三、skia相关的库简介

Skia相关模块

1、调用skia的库
libandroid_runtime：framework.jar的jni实现，链接framework和lib库的桥梁
hwui：2D硬件加速库，使用skia的数据格式
libchromeview：浏览器引擎，webview相关

2、Skia使用的库

（1）图片编解码库
libjpeg
libpng
libgif
webp
（2）字体解析
freetype
具体内容会在后续章节中讲述。

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