感覺不太好辦
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因為這個相框不是頂著邊的,四周有留白,所以沒辦法單純的圖層疊加。
不過假如只是針對這一種相框的話,倒是可以為這個相框?qū)憘€獨立的xml,像這樣
FrameLayout?
android:layout_width="300dip"
android:layout_height="300dip"
ImageView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:src="@drawable/bg"
android:layout_marginTop="30dip"
android:layout_marginBottom="30dip"
android:layout_marginLeft="36dp"
android:layout_marginRight="30dp"
android:scaleType="centerCrop"
/
ImageView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:src="@drawable/front"
/
/FrameLayout
其中FrameLayout的width和height可以根據(jù)自己的需要去設(shè)置
magin的top,bottom,right的值約為Frame邊長的1/10(針對留白)
maginLeft在這個基礎(chǔ)上大概還要再*1.2(針對相框圖左邊絲帶多出的留白)
效果如下:
如果想要針對不同的相框,你還是上網(wǎng)找找,或者跟你們的UI商量下?lián)Q成上下左右頂邊的那種相框吧……不然除了每種相框?qū)憘€layout,我暫時想不出什么好辦法了
在Android中添加圖層的方法,一般來說是定義一個overlay對象,比如說屬于MyOverlay類,MyOverlay是繼承于ItemizedOverlayItem的,然后定義一個overlayitem,繼承于OverLayItem,在使用的時候就是新建一個overlayitem對象,overlayitem =new overlayitem (GeoPoint point, String directiondir, String routetag),point包含了這個點的經(jīng)緯度,后面兩個數(shù)據(jù)就是自己在點擊這個點的時候可以顯示的數(shù)據(jù),當(dāng)然至于自己想怎么顯示就看每個人不同的想法了。overlay在定義的時候會傳入一個圖片參數(shù),以便顯示,然后就是把overlayitem對象加到overlay中,在點擊圖片的時候會調(diào)用MyOverlay中的OnTop方法。至于咱們要顯示的兩個信息,就是overlayitem對象中的后兩個參數(shù),可以根據(jù)點擊時得到的index來創(chuàng)建一個item,然后調(diào)用item的gettitle getsnippet方法來獲得兩個參數(shù)。
下面是添加自定義圖層,不是簡單的顯示一個圖標(biāo),但是這次這個也只是一個框架,還沒完全實現(xiàn)
這里有這么一個關(guān)系,BusOverlay繼承于BalloonItemizedOverlayBusOverlayItem,這個又繼承于ItemizedOverlayItem,對于BusOverlayItem,它繼承與OverlayItem,首先
BusOverlay BusOverlay = new BusOverlay(drawable, this, stoptagList,mapView,density,style);
BusOverlayItem overlayitem = new BusOverlayItem(point,"測試數(shù)據(jù)","測試數(shù)據(jù)");
BusOverlay.addOverlay(overlayitem);
簡單的寫下創(chuàng)建兩個對象,然后將這個BusOverlayItem傳遞到BusOverlay中。剛才說到BusOverlayItem的后面兩個參數(shù)是點擊時顯示數(shù)據(jù)的地發(fā),這里為什么用測試數(shù)據(jù)呢,待會再說。然后咱們進入OnTop方法,在點擊圖層的時候,
boolean ret=BusOverlay.super.onTap(index);
咱們先返回他父類的OnTop方法,這里咱們要顯示的彈出框用的是FrameLayout類型的對象,F(xiàn)rameLayout就是可以顯示彈出框的那種樣式的嘛,新建一個BalloonoverLayView Item extends OverlayItem,繼承與FrameLayout,再創(chuàng)建一個BusPopupView,這個類的對象就是咱們要顯示的框?qū)嶓w。
protected BalloonoverLayViewItem balloonView;//矩形提示框
在OnTop方法中,如果這個類對象是空的話,就去創(chuàng)建這樣的一個實體。
if (balloonView == null)
balloonView = createBalloonOverlayView();
在creatBalloonOverlayView方法中新建
BusPopupView view = new BusPopupView(getMapView().getContext(),getBalloonBottomOffset(),density,sb);
參數(shù)先不管,這個類必然會調(diào)用BalloonoverLayViewItem的構(gòu)造函數(shù),
在BalloonoverLayViewItem的構(gòu)造函數(shù)中,
protected LinearLayout layout; private TextView title; private TextView snippet; protected View layoutView; protected float density; private StringBuffer sb;
public BalloonoverLayView(Context context, int balloonBottomOffset,float density,StringBuffer sb) {
super(context);
this.density = density;
this.sb=sb;
setPadding(10, 0, 10, balloonBottomOffset);//設(shè)置位置
layout = new LinearLayout(context);
layout.setVisibility(VISIBLE);
LayoutInflater inflater = (LayoutInflater) context
.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
//這一步先加載了彈出框的布局
layoutView = inflater.inflate(R.layout.balloon_map_overlay, layout);
//彈出框中的兩行信息,可見R.id.balloon_item_title框圖中
title = (TextView) layoutView.findViewById(R.id.balloon_item_title);
snippet = (TextView) layoutView.findViewById(R.id.balloon_item_snippet);
System.out.println("布局加載都好了");
}
有些參數(shù)不是為了框架的搭建,先不講,為了從xml文件中直接引入咱們的大致框架,用到layoutView = inflater.inflate(R.layout.balloon_map_overlay, layout);,根據(jù)文檔中創(chuàng)建layout。說明下,title和snippet是xml文件中的兩個控件,為了顯示上面文字用的。父類構(gòu)造結(jié)束,回到BusPopupView的構(gòu)造函數(shù)中,
FrameLayout.LayoutParams params = new FrameLayout.LayoutParams(
LayoutParams.WRAP_CONTENT, LayoutParams.WRAP_CONTENT);
params.gravity = Gravity.NO_GRAVITY;
addView(layout, params);
在子類中把剛才處理過的layout拿過來,繼承父類的數(shù)據(jù)嘛,添加到視圖中,此時BusPopupView的構(gòu)造函數(shù)也結(jié)束了,那就返回了一個view嘛
BusPopupView view = new BusPopupView(getMapView().getContext(),getBalloonBottomOffset(),density,sb);
if (balloonView == null)
balloonView = createBalloonOverlayView();
這個view就是由ballooView接受。
GeoPoint point = currentFocussedItem.getPoint();
MapView.LayoutParams params = new MapView.LayoutParams(
LayoutParams.WRAP_CONTENT, LayoutParams.WRAP_CONTENT, point,
MapView.LayoutParams.BOTTOM_CENTER);
params.mode = MapView.LayoutParams.MODE_MAP;
//使得彈出框可見
balloonView.setVisibility(View.VISIBLE);
mapView.addView(balloonView, params);
咱們只講顯示彈出框的框架,所以上面點擊以后觸發(fā)的方法就不寫了,至于其他方法以后再寫吧。還是一嘛
把剛才的視圖傳進來的balloonView 設(shè)置一下參數(shù),然后將這個視圖加載mapview中。mapview是在構(gòu)造函數(shù)中傳進來的,就是主窗口中的mapview。
對于Android開發(fā)者來說,我們或多或少有了解過Android圖像顯示的知識點,剛剛學(xué)習(xí)Android開發(fā)的人會知道,在Actvity的onCreate方法中設(shè)置我們的View后,再經(jīng)過onMeasure,onLayout,onDraw的流程,界面就顯示出來了;對Android比較熟悉的開發(fā)者會知道,onDraw流程分為軟件繪制和硬件繪制兩種模式,軟繪是通過調(diào)用Skia來操作,硬繪是通過調(diào)用Opengl ES來操作;對Android非常熟悉的開發(fā)者會知道繪制出來的圖形數(shù)據(jù)最終都通過GraphiBuffer內(nèi)共享內(nèi)存?zhèn)鬟f給SurfaceFlinger去做圖層混合,圖層混合完成后將圖形數(shù)據(jù)送到幀緩沖區(qū),于是,圖形就在我們的屏幕顯示出來了。
但我們所知道的Activity或者是應(yīng)用App界面的顯示,只屬于Android圖形顯示的一部分。同樣可以在Android系統(tǒng)上展示圖像的WebView,F(xiàn)lutter,或者是通過Unity開發(fā)的3D游戲,他們的界面又是如何被繪制和顯現(xiàn)出來的呢?他們和我們所熟悉的Acitvity的界面顯示又有什么異同點呢?我們可以不借助Activity的setView或者InflateView機制來實現(xiàn)在屏幕上顯示出我們想要的界面嗎?Android系統(tǒng)顯示界面的方式又和IOS,或者Windows等系統(tǒng)有什么區(qū)別呢?……
去探究這些問題,比僅僅知道Acitvity的界面是如何顯示出來更加的有價值,因為想要回答這些問題,就需要我們真正的掌握Android圖像顯示的底層原理,當(dāng)我們掌握了底層的顯示原理后,我們會發(fā)現(xiàn)WebView,F(xiàn)lutter或者未來會出現(xiàn)的各種新的圖形顯示技術(shù),原來都是大同小異。
我會花三篇文章的篇幅,去深入的講解Android圖形顯示的原理,OpenGL ES和Skia的繪制圖像的方式,他們?nèi)绾问褂?,以及他們在Android中的使用場景,如開機動畫,Activity界面的軟件繪制和硬件繪制,以及Flutter的界面繪制。那么,我們開始對Android圖像顯示原理的探索吧。
在講解Android圖像的顯示之前,我會先講一下屏幕圖像的顯示原理,畢竟我們圖像,最終都是在手機屏幕上顯示出來的,了解這一塊的知識會讓我們更容易的理解Android在圖像顯示上的機制。
圖像顯示的完整過程,分為下面幾個階段:
圖像數(shù)據(jù)→CPU→顯卡驅(qū)動→顯卡(GPU)→顯存(幀緩沖)→顯示器
我詳細(xì)介紹一下這幾個階段:
實際上顯卡驅(qū)動,顯卡和顯存,包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊都是屬于顯卡的模塊。但為了能能詳細(xì)的講解經(jīng)歷的步驟,這里做了拆分。
當(dāng)顯存中有數(shù)據(jù)后,顯示器又是怎么根據(jù)顯存里面的數(shù)據(jù)來進行界面的顯示的呢?這里以LCD液晶屏為例,顯卡會將顯存里的數(shù)據(jù),按照從左至右,從上到下的順序同步到屏幕上的每一個像素晶體管,一個像素晶體管就代表了一個像素。
如果我們的屏幕分辨率是1080x1920像素,就表示有1080x1920個像素像素晶體管,每個橡素點的顏色越豐富,描述這個像素的數(shù)據(jù)就越大,比如單色,每個像素只需要1bit,16色時,只需要4bit,256色時,就需要一個字節(jié)。那么1080x1920的分辨率的屏幕下,如果要以256色顯示,顯卡至少需要1080x1920個字節(jié),也就是2M的大小。
剛剛說了,屏幕上的像素數(shù)據(jù)是從左到右,從上到下進行同步的,當(dāng)這個過程完成了,就表示一幀繪制完成了,于是會開始下一幀的繪制,大部分的顯示屏都是以60HZ的頻率在屏幕上繪制完一幀,也就是16ms,并且每次繪制新的一幀時,都會發(fā)出一個垂直同步信號(VSync)。我們已經(jīng)知道,圖像數(shù)據(jù)都是放在幀緩沖中的,如果幀緩沖的緩沖區(qū)只有一個,那么屏幕在繪制這一幀的時候,圖像數(shù)據(jù)便沒法放入幀緩沖中了,只能等待這一幀繪制完成,在這種情況下,會有很大了效率問題。所以為了解決這一問題,幀緩沖引入兩個緩沖區(qū),即 雙緩沖機制 。雙緩沖雖然能解決效率問題,但會引入一個新的問題。當(dāng)屏幕這一幀還沒繪制完成時,即屏幕內(nèi)容剛顯示一半時,GPU 將新的一幀內(nèi)容提交到幀緩沖區(qū)并把兩個緩沖區(qū)進行交換后,顯卡的像素同步模塊就會把新的一幀數(shù)據(jù)的下半段顯示到屏幕上,造成畫面撕裂現(xiàn)象。
為了解決撕裂問題,就需要在收到垂直同步的時候才將幀緩沖中的兩個緩沖區(qū)進行交換。Android4.1黃油計劃中有一個優(yōu)化點,就是CPU和GPU都只有收到垂直同步的信號時,才會開始進行圖像的繪制操作,以及緩沖區(qū)的交換工作。
我們已經(jīng)了解了屏幕圖像顯示的原理了,那么接著開始對Android圖像顯示的學(xué)習(xí)。
從上一章已經(jīng)知道,計算機渲染界面必須要有GPU和幀緩沖。對于Linux系統(tǒng)來說,用戶進程是沒法直接操作幀緩沖的,但我們想要顯示圖像就必須要操作幀緩沖,所以Linux系統(tǒng)設(shè)計了一個虛擬設(shè)備文件,來作為對幀緩沖的映射,通過對該文件的I/O讀寫,我們就可以實現(xiàn)讀寫屏操作。幀緩沖對應(yīng)的設(shè)備文件于/dev/fb* ,*表示對多個顯示設(shè)備的支持, 設(shè)備號從0到31,如/dev/fb0就表示第一塊顯示屏,/dev/fb1就表示第二塊顯示屏。對于Android系統(tǒng)來說,默認(rèn)使用/dev/fb0這一個設(shè)幀緩沖作為主屏幕,也就是我們的手機屏幕。我們Android手機屏幕上顯示的圖像數(shù)據(jù),都是存儲在/dev/fb0里,早期AndroidStuio中的DDMS工具實現(xiàn)截屏的原理就是直接讀取/dev/fb0設(shè)備文件。
我們知道了手機屏幕上的圖形數(shù)據(jù)都存儲在幀緩沖中,所以Android手機圖像界面的原理就是將我們的圖像數(shù)據(jù)寫入到幀緩沖內(nèi)。那么,寫入到幀緩沖的圖像數(shù)據(jù)是怎么生成的,又是怎樣加工的呢?圖形數(shù)據(jù)是怎樣送到幀緩沖去的,中間經(jīng)歷了哪些步驟和過程呢?了解了這幾個問題,我們就了解了Android圖形渲染的原理,那么帶著這幾個疑問,接著往下看。
想要知道圖像數(shù)據(jù)是怎么產(chǎn)生的,我們需要知道 圖像生產(chǎn)者 有哪些,他們分別是如何生成圖像的,想要知道圖像數(shù)據(jù)是怎么被消費的,我們需要知道 圖像消費者 有哪些,他們又分別是如何消費圖像的,想要知道中間經(jīng)歷的步驟和過程,我們需要知道 圖像緩沖區(qū) 有哪些,他們是如何被創(chuàng)建,如何分配存儲空間,又是如何將數(shù)據(jù)從生產(chǎn)者傳遞到消費者的,圖像顯示是一個很經(jīng)典的消費者生產(chǎn)者的模型,只有對這個模型各個模塊的擊破,了解他們之間的流動關(guān)系,我們才能找到一條更容易的路徑去掌握Android圖形顯示原理。我們看看谷歌提供的官方的架構(gòu)圖是怎樣描述這一模型的模塊及關(guān)系的。
如圖, 圖像的生產(chǎn)者 主要有MediaPlayer,CameraPrevier,NDK,OpenGl ES。MediaPlayer和Camera Previer是通過直接讀取圖像源來生成圖像數(shù)據(jù),NDK(Skia),OpenGL ES是通過自身的繪制能力生產(chǎn)的圖像數(shù)據(jù); 圖像的消費者 有SurfaceFlinger,OpenGL ES Apps,以及HAL中的Hardware Composer。OpenGl ES既可以是圖像的生產(chǎn)者,也可以是圖像的消費者,所以它也放在了圖像消費模塊中; 圖像緩沖區(qū) 主要有Surface以及前面提到幀緩沖。
Android圖像顯示的原理,會僅僅圍繞 圖像的生產(chǎn)者 , 圖像的消費者 , 圖像緩沖區(qū) 來展開,在這一篇文章中,我們先看看Android系統(tǒng)中的圖像消費者。
SurfaceFlinger是Android系統(tǒng)中最重要的一個圖像消費者,Activity繪制的界面圖像,都會傳遞到SurfaceFlinger來,SurfaceFlinger的作用主要是接收圖像緩沖區(qū)數(shù)據(jù),然后交給HWComposer或者OpenGL做合成,合成完成后,SurfaceFlinger會把最終的數(shù)據(jù)提交給幀緩沖。
那么SurfaceFlinger是如何接收圖像緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)的呢?我們需要先了解一下Layer(層)的概念,一個Layer包含了一個Surface,一個Surface對應(yīng)了一塊圖形緩沖區(qū),而一個界面是由多個Surface組成的,所以他們會一一對應(yīng)到SurfaceFlinger的Layer中。SurfaceFlinger通過讀取Layer中的緩沖數(shù)據(jù),就相當(dāng)于讀取界面上Surface的圖像數(shù)據(jù)。Layer本質(zhì)上是 Surface和SurfaceControl的組合 ,Surface是圖形生產(chǎn)者和圖像消費之間傳遞數(shù)據(jù)的緩沖區(qū),SurfaceControl是Surface的控制類。
前面在屏幕圖像顯示原理中講到,為了防止圖像的撕裂,Android系統(tǒng)會在收到VSync垂直同步時才會開始處理圖像的繪制和合成工作,而Surfaceflinger作為一個圖像的消費者,同樣也是遵守這一規(guī)則,所以我們通過源碼來看看SurfaceFlinger是如何在這一規(guī)則下,消費圖像數(shù)據(jù)的。
SurfaceFlinger專門創(chuàng)建了一個EventThread線程用來接收VSync。EventThread通過Socket將VSync信號同步到EventQueue中,而EventQueue又通過回調(diào)的方式,將VSync信號同步到SurfaceFlinger內(nèi)。我們看一下源碼實現(xiàn)。
上面主要是SurfaceFlinger初始化接收VSYNC垂直同步信號的操作,主要有這幾個過程:
經(jīng)過上面幾個步驟,我們接收VSync的初始化工作都準(zhǔn)備好了,EventThread也開始運轉(zhuǎn)了,接著看一下EventThread的運轉(zhuǎn)函數(shù)threadLoop做的事情。
threadLoop主要是兩件事情
mConditon又是怎么接收VSync的呢?我們來看一下
可以看到,mCondition的VSync信號實際是DispSyncSource通過onVSyncEvent回調(diào)傳入的,但是DispSyncSource的VSync又是怎么接收的呢?在上面講到的SurfaceFlinger的init函數(shù),在創(chuàng)建EventThread的實現(xiàn)中,我們可以發(fā)現(xiàn)答案—— mPrimaryDispSync 。
DispSyncSource的構(gòu)造方法傳入了mPrimaryDispSync,mPrimaryDispSync實際是一個DispSyncThread線程,我們看看這個線程的threadLoop方法
DispSyncThread的threadLoop會通過mPeriod來判斷是否進行阻塞或者進行VSync回調(diào),那么mPeriod又是哪兒被設(shè)置的呢?這里又回到SurfaceFlinger了,我們可以發(fā)現(xiàn)在SurfaceFlinger的 resyncToHardwareVsync 函數(shù)中有對mPeriod的賦值。
可以看到,這里最終通過HWComposer,也就是硬件層拿到了period。終于追蹤到了VSync的最終來源了, 它從HWCompser產(chǎn)生,回調(diào)至DispSync線程,然后DispSync線程回調(diào)到DispSyncSource,DispSyncSource又回調(diào)到EventThread,EventThread再通過Socket分發(fā)到MessageQueue中 。
我們已經(jīng)知道了VSync信號來自于HWCompser,但SurfaceFlinger并不會一直監(jiān)聽VSync信號,監(jiān)聽VSync的線程大部分時間都是休眠狀態(tài),只有需要做合成工作時,才會監(jiān)聽VSync,這樣即保證圖像合成的操作能和VSync保持一致,也節(jié)省了性能。SurfaceFlinger提供了一些主動注冊監(jiān)聽VSync的操作函數(shù)。
可以看到,只有當(dāng)SurfaceFlinger調(diào)用 signalTransaction 或者 signalLayerUpdate 函數(shù)時,才會注冊監(jiān)聽VSync信號。那么signalTransaction或者signalLayerUpdate什么時候被調(diào)用呢?它可以由圖像的生產(chǎn)者通知調(diào)用,也可以由SurfaceFlinger根據(jù)自己的邏輯來判斷是否調(diào)用。
現(xiàn)在假設(shè)App層已經(jīng)生成了我們界面的圖像數(shù)據(jù),并調(diào)用了 signalTransaction 通知SurfaceFlinger注冊監(jiān)聽VSync,于是VSync信號便會傳遞到了MessageQueue中了,我們接著看看MessageQueue又是怎么處理VSync的吧。
MessageQueue收到VSync信號后,最終回調(diào)到了SurfaceFlinger的 onMessageReceived 中,當(dāng)SurfaceFlinger接收到VSync后,便開始以一個圖像消費者的角色來處理圖像數(shù)據(jù)了。我們接著看SurfaceFlinger是以什么樣的方式消費圖像數(shù)據(jù)的。
VSync信號最終被SurfaceFlinger的onMessageReceived函數(shù)中的INVALIDATE模塊處理。
INVALIDATE的流程如下:
handleMessageTransaction的處理比較長,處理的事情也比較多,它主要做的事情有這些
handleMessageRefresh函數(shù),便是SurfaceFlinger真正處理圖層合成的地方,它主要下面五個步驟。
我會詳細(xì)介紹每一個步驟的具體操作
合成前預(yù)處理會判斷Layer是否發(fā)生變化,當(dāng)Layer中有新的待處理的Buffer幀(mQueuedFrames0),或者mSidebandStreamChanged發(fā)生了變化, 都表示Layer發(fā)生了變化,如果變化了,就調(diào)用signalLayerUpdate,注冊下一次的VSync信號。如果Layer沒有發(fā)生變化,便只會做這一次的合成工作,不會注冊下一次VSync了。
重建Layer棧會遍歷Layer,計算和存儲每個Layer的臟區(qū), 然后和當(dāng)前的顯示設(shè)備進行比較,看Layer的臟區(qū)域是否在顯示設(shè)備的顯示區(qū)域內(nèi),如果在顯示區(qū)域內(nèi)的話說明該layer是需要繪制的,則更新到顯示設(shè)備的VisibleLayersSortedByZ列表中,等待被合成
rebuildLayerStacks中最重要的一步是 computeVisibleRegions ,也就是對Layer的變化區(qū)域和非透明區(qū)域的計算,為什么要對變化區(qū)域做計算呢?我們先看看SurfaceFlinger對界面顯示區(qū)域的分類:
還是以這張圖做例子,可以看到我們的狀態(tài)欄是半透明的,所以它是一個opaqueRegion區(qū)域,微信界面和虛擬按鍵是完全不透明的,他是一個visibleRegion,除了這三個Layer外,還有一個我們看不到的Layer——壁紙,它被上方visibleRegion遮擋了,所以是coveredRegion
對這幾個區(qū)域的概念清楚了,我們就可以去了解computeVisibleRegions中做的事情了,它主要是這幾步操作: