SurfaceView的烦恼(二)-部分刷新与第一、二帧猜想

原文：http://blog.csdn.net/swingline/article/details/6044458

  上篇"SurfaceView的烦恼(一)-双缓存与清屏 "提供了一个解决办法：每次画的时候，先清屏然后再全部重新画。这里有两重意思：清屏就把上次的残留清除掉了，不会出现重叠现象；全部重新画，信息也就不会因为清屏而不全。这种办法用起来很有效，不管SurfaceView的双缓冲显示(flip)的底层原理，也不会出现下面要说的“第一、二帧的猜想”的问题。

       办法虽然有效，但对于一些每次只画一小部分区域，且这些画的区域不会重叠时，这办法的效率性就很差了；而这种情况是希望在不全清屏的情况下，在原来的基础上继续画。下面是测试代码，大部分代码与上篇的一样，除了MyTimerTask中的run()方法：

main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    >
<com.tutor.surface.MySurfaceView
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    />
</LinearLayout>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" > <com.tutor.surface.MySurfaceView android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" /> </LinearLayout>

MySurfaceView.java

package com.tutor.surface;
import java.util.Timer;
import android.content.Context;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;
public class MySurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {
    private Timer timer = null;
    private MyTimerTask task = null;
    public MySurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        SurfaceHolder holder = getHolder();
        holder.addCallback(this);
    }
    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
            int height) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }
    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        // TODO Auto-generated method stub
        timer = new Timer();
        task = new MyTimerTask(holder);
                //这里有句注释掉的代码，下面会看看有和没有这句的差别
        //task.clearDraw();
        timer.schedule(task, 500, 1000);
    }
    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(timer != null) {
            timer.cancel();
            timer = null;
        }
        task = null;
    }

}

package com.tutor.surface; import java.util.Timer; import android.content.Context; import android.util.AttributeSet; import android.view.SurfaceHolder; import android.view.SurfaceView; public class MySurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback { private Timer timer = null; private MyTimerTask task = null; public MySurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) { super(context, attrs); SurfaceHolder holder = getHolder(); holder.addCallback(this); } @Override public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) { // TODO Auto-generated method stub timer = new Timer(); task = new MyTimerTask(holder); //这里有句注释掉的代码，下面会看看有和没有这句的差别 //task.clearDraw(); timer.schedule(task, 500, 1000); } @Override public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { // TODO Auto-generated method stub if(timer != null) { timer.cancel(); timer = null; } task = null; } }

MyTimerTask.java

package com.tutor.surface;
import java.util.TimerTask;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Rect;
import android.view.SurfaceHolder;
public class MyTimerTask extends TimerTask {
    private SurfaceHolder holder = null;

    private int left = 50;
    private int top = 5;
    private int width = 20;

    private Paint paint = null;
    boolean isRunning = true;
    private int count = 0;

    public MyTimerTask(SurfaceHolder _holder) {
        holder = _holder;
        paint = new Paint();
        paint.setColor(Color.WHITE);
    }

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(top > 400) //测试程序，画到纵坐标超过400时不再画
            return;

        switch(count%5) {
        case 0:
            paint.setColor(Color.BLUE);
            break;
        case 1:
            paint.setColor(Color.WHITE);
            break;
        case 2:
            paint.setColor(Color.YELLOW);
            break;
        case 3:
            paint.setColor(Color.RED);
            break;
        case 4:
            paint.setColor(Color.GREEN);
            break;
        }

        Canvas canvas = null;
        try {
            Rect rectDirty = new Rect(left, top, left+width, top+width);
            Rect rectangle = new Rect(left, top, left+width, top+width);

            canvas = holder.lockCanvas(rectDirty);
            canvas.drawRect(rectangle, paint);
            top += 25;
            if(top > 400) {
                isRunning = false;
            }
        }catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }finally {
            if(canvas != null) {
                holder.unlockCanvasAndPost(canvas);
            }
        }
        count++;
    }

    public void clearDraw() {
        Canvas canvas = null;
        try {
            canvas = holder.lockCanvas(null);
            canvas.drawColor(Color.BLACK);
        }catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }finally {
            if(canvas != null) {
                holder.unlockCanvasAndPost(canvas);
            }
        }
    }
}

package com.tutor.surface; import java.util.TimerTask; import android.graphics.Canvas; import android.graphics.Color; import android.graphics.Paint; import android.graphics.Rect; import android.view.SurfaceHolder; public class MyTimerTask extends TimerTask { private SurfaceHolder holder = null; private int left = 50; private int top = 5; private int width = 20; private Paint paint = null; boolean isRunning = true; private int count = 0; public MyTimerTask(SurfaceHolder _holder) { holder = _holder; paint = new Paint(); paint.setColor(Color.WHITE); } @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub if(top > 400) //测试程序，画到纵坐标超过400时不再画 return; switch(count%5) { case 0: paint.setColor(Color.BLUE); break; case 1: paint.setColor(Color.WHITE); break; case 2: paint.setColor(Color.YELLOW); break; case 3: paint.setColor(Color.RED); break; case 4: paint.setColor(Color.GREEN); break; } Canvas canvas = null; try { Rect rectDirty = new Rect(left, top, left+width, top+width); Rect rectangle = new Rect(left, top, left+width, top+width); canvas = holder.lockCanvas(rectDirty); canvas.drawRect(rectangle, paint); top += 25; if(top > 400) { isRunning = false; } }catch (Exception e) { // TODO: handle exception }finally { if(canvas != null) { holder.unlockCanvasAndPost(canvas); } } count++; } public void clearDraw() { Canvas canvas = null; try { canvas = holder.lockCanvas(null); canvas.drawColor(Color.BLACK); }catch (Exception e) { // TODO: handle exception }finally { if(canvas != null) { holder.unlockCanvasAndPost(canvas); } } } }

 

结果如下：

(1) 在MySurfaceView中，如果在Timer启动前不先调用清屏(即把task.clearDraw()注释掉)，出现的结果是：

(2) 如果加上那句先清屏，则结果如下：

 

很明显，第一个结果在一开始的时候缺少了一个蓝块，代表着有部分想要画的信息被冲掉了(或覆盖掉了)；第二个结果才是我们想要的结果。

(1) 从代码中可以看到，所画的矩形的位置每次都不一样，且每次画的位置都不会和以前画的区域重叠时，是可以使用递增的方式去画(即在保持原来的情况下再画新的)，这样就不需要每次都全部重新画了，效率也就提高了。

(2) 代码中貌似没有什么第一帧、第二帧的现象。其实一开始尝试的时候，并不会想到在Timer启动之前先清屏；而是在MyTimerTask中的run()方法使用count==0、count==1来测试第一帧、第二帧的情况。由于SurfaceView的原理全部是使用jni调用底层库来实现的(使用了JAVA的代码没有几行)，这代表着想要真正了解其原理，得深入到非JAVA代码中(目前我没有什么好办法，如果有的话麻烦告诉我一下)。因而，在此只能进行一下猜想。

 

第一、二帧猜想：

      虽然部分更新的时候，每次画canvas时都仅锁住一小部分区域，但我猜想第一帧、第二帧是全部换的，而不仅仅是锁住的那一小部分区域。这里说的第一帧是第一次调用MyTimerTask的run()方法进行画面板，这里根据SurfaceView的双缓冲原理中的交替显示，整个屏幕大小的back buffer换到前面来(并把第一个蓝方块画上)，此时front buffer转回后台(此时front buffer是全屏黑的)；第二次调用MyTimerTask的run()方法进行画面板时，在front buffer中画上白方块并显示(注意：由于front buffer之前并没有方块，第一个蓝方块是在back buffer中的)，这时看到的现象是蓝方块被冲掉了，只剩白方块。特殊的是，只有这两帧是整个面板全部切换的，后面的front buffer、back buffer切换的空间变成了锁定面板区域，由于锁定的面板区域每次都是不一样的小区域，这时双缓冲的交替只有这一小部分区域，而不是整个屏幕；除了锁定的区域，其它区域的内容保留。

      如果在Timer启动前先清一下屏(实际上是为了调用holder.unlockCanvasAndPost(canvas)使得原来的back buffer先交换一下)，然后再在此基础上画，就没有问题了。所以在run()方法中使用读数的方式，第一帧仅post，从第二帧开始画真正的内容也是一样的。

 

上面仅仅是猜想，只有真正深入到下面的代码中了解，才知道是否正确，如果有了解的朋友，不妨阐述一下。下面有两个佐证：

(1) 在MyTimerTask中锁定的区域rectDirty，如果直接传到下面的画方块代码中canvas.drawRect(rectDirty, paint);，会发现一个比较有趣的现象：首先会看到屏幕背景变成全蓝(不是全黑了)，然后屏幕背景变成全白，此后屏幕背景颜色不再变化(一直是白的)，方块除了第一个蓝块没有的话，其它的正常。这个现象是符合上面猜想的第一帧、第二帧现象，目前没有弄清楚的是，为什么背景整个颜色会被改变。把锁定的区域大小再new一个同样大小、起始坐标相同的Rect来画方块就没有问题。

(2) hellogv大牛写的一个例子：http://blog.csdn.net/hellogv/archive/2010/11/03/5985090.aspx ，由于之前发现这个例子是部分刷新的，所以重点学了一下。在我遇到第一、二帧那个问题时，回头再看这个例子，思考它为什么没有这个问题。其实里面恰好第一、二帧什么都没有画而是直接显示面板(即unlockCanvasAndPost(canvas) )，不知道这是特意这样做的，还是有其它原因。