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問題：

舉例一個Activity的布局文件和邏輯如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:orientation="vertical"
 tools:ignore="MissingDefaultResource"
 android:background="@android:color/holo_red_dark">

 <FrameLayout
     android:id="@+id/surfaceView_container"
     android:layout_width="wrap_content"
     android:layout_height="wrap_content"
     android:layout_gravity="center"
     android:padding="10dp"
     android:background="@android:color/holo_blue_bright">

 <SurfaceView
     android:id="@+id/surfaceView"
     android:layout_gravity="center"
     android:layout_width="200dp"
     android:layout_height="200dp"></SurfaceView>

 <LinearLayout
     android:layout_width="wrap_content"
     android:layout_height="wrap_content"
     android:layout_gravity="bottom"
     android:orientation="horizontal">

     <Button
         android:id="@+id/gone_btn"
         android:layout_width="wrap_content"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="set container gone"></Button>


     <Button
         android:id="@+id/remove_btn"
         android:layout_width="wrap_content"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="remove surfaceView"></Button>

 </LinearLayout>
 </FrameLayout>


</FrameLayout>

   container.findViewById(R.id.remove_btn).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
         @Override
         public void onClick(View v) {
             surfaceViewContainer.removeView(surface); //這個會回調(diào)到surfaceDestroyed， surfaceView立即就會消失，會出現(xiàn)黑塊
             try {
                 Thread.sleep(10000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     });

當我們點擊remove_btn時，會出現(xiàn)SurfaceView所在的區(qū)域會出現(xiàn)10s黑塊的現(xiàn)象，這個現(xiàn)象在我們平時開發(fā)中用到SurafceView時常常遇到，往往在主線程同時存在耗時操作和SurfaceView detach操作的時候出現(xiàn)，那么為什么Surfaceview從parent view上面detach的時候容易出現(xiàn)黑塊現(xiàn)象呢？開發(fā)中遇到SUrfaceView黑塊問題又該如何解決呢？下面對這兩個問題進行講解。

回答問題之前，我們先了解下Android 普通View的刷新流程和SurfaceView的刷新有什么區(qū)別。

VSync信號的產(chǎn)生：

關(guān)于頁面渲染，我們經(jīng)常關(guān)注的性能指標就是幀率，一般認為達到60 幀/秒就可以騙過人眼，給人比較順滑的視覺體驗，在Android中有一個很重要的概念就是VSync信號，一般認為是16ms發(fā)送一次，Vsync機制的引入，主要有以下兩個作用：

提升UI刷新的優(yōu)先級，使得UI刷新操作能夠及時執(zhí)行；
在CPU、GPU和Display之間保持同步，減少Jank幀和屏幕渲染延遲。

image.jpeg

VSync信號由硬件產(chǎn)生，決定于顯示器的掃描頻率，硬件產(chǎn)生原始的VSync信號后，會被轉(zhuǎn)化為兩個VSync信號，一個用于通知APP層去刷新UI，一個用于通知SurfaceFlingger取graphic buffer組合處理后給顯示屏顯示。VSync信號分發(fā)流程如下：

image.jpeg

SurfaceFlinger：

SurfaceFlinger是系統(tǒng)進程，用于整合不同APP不同Window的圖像，合成之后給硬件顯示。

每一個Layer對應java層的Surface，即一個窗口，一個Activity對應一個Surface，一個WindowManager創(chuàng)建出來的小窗對應一個獨立的Surface，SurfaceView比較特殊，盡管可以嵌入在Activity的布局中，但實際上它獨占一個Surface；這個特性與本文最開始提出的問題息息相關(guān)，后文會繼續(xù)分析。

image.jpeg

基本流程如下：

image.jpeg

步驟1，2：CPU和GPU處理完之后將buffer放到BufferQueue，并調(diào)用onFrameAvailable通知SurfaceFlinger有可用buffer了。

步驟3：SurfaceFlinger再通過內(nèi)部MessageQueue調(diào)用requestNextVsync請求接收下一個VSYNC用于合成。

步驟4，5：下一個VSYNC到了之后回調(diào)MessageQueue的handleMessage函數(shù)，實際調(diào)到SurfaceFlinger的onMessageReceived函數(shù)處理如下兩種類型消息：

image.jpeg

步驟6，7：在處理REFRESH消息時最終會調(diào)用acquireBuffer函數(shù)從BufferQueue中將之前APP繪制完成的buffer取出來合成。

從上文可以看出，SurfaceFlinger的組合圖層給硬件顯示之前，需要先去取graphic buffer，那么graphic buffer又是誰去更新的呢？對于普通View和SurfaceView來說，這個機制會有所差別。

普通View刷新機制：

舉例Activity中的一個TextView的更新如下：

如果應用層通過調(diào)用TextView的setText方法修改顯示的文案，總體的執(zhí)行流程如下：

image.jpeg

步驟描述：

TextView調(diào)用setText方法，會執(zhí)行到TextView的invalidate方法，這就會遞歸調(diào)用parent的invalidate，一直到ViewRootImpl類的invalidate方法，這個方法會調(diào)用到scheduleTraversals
ViewRootImpl通過scheduleTraversals方法會調(diào)用到Choreographer的postCallback方法，postCallback會記錄ViewRootImpl中的mTraversalRunnable，并向底層注冊監(jiān)聽下一個vSync信號
底層的vSync信號過來之后，才會通過給主線程發(fā)送Runnable任務，執(zhí)行Choreographer的doFrame方法，這里面真正調(diào)用執(zhí)行ViewRootImpl中的doTraversal（包括performMeasure、performLayout、performDraw）流程
draw的具體實現(xiàn)通過ThreadedRenderer類，調(diào)用到c++層的RenderThread，實現(xiàn)在render thread執(zhí)行GPU計算，更新SurfaceFlinger中buffer 隊列
下一次SurfaceFlinger收到Vsync信號的時候，就可以真正將這次setText的內(nèi)容交給硬件，顯示給用戶了

因此，Android系統(tǒng)中普通View的渲染，并不是代碼執(zhí)行完立即顯示到屏幕上的，而是需要在設(shè)置變化之后，等待消費下一次給APP的vSync信號，才能把新的圖像更新給SurfaceFlinger，而后才能真正顯示出來。

UI刷新通用流程總結(jié)如下：

image.jpeg

步驟1：View調(diào)用invalidate方法進行重繪時最終會遞歸調(diào)用到ViewRootImpl中。

步驟2： ViewRootImpl并不會立即會View進行繪制，而是調(diào)用scheduleTraversals將繪制請求給到Choreographer，并開始同步屏障，保證UI處理的高優(yōu)先級。

步驟3，4：通過postCallback將繪制請求給到Choreographer之后，Choreographer最終會將監(jiān)聽下一個VSYNC的請求發(fā)送到SurfaceFlinger進程的DispSync這個類，這是VSYNC分發(fā)的核心。

步驟5，6：當下一個VSYNC到來之后會回調(diào)Choreographer的onVsync方法，onVsync中調(diào)用doFrame，doCallbacks處理View的繪制請求。

步驟7：View繪制請求的入口即ViewRootImpl的performTraversals，這個方法會依次執(zhí)行View的onMeasure，onLayout，onDraw開始View的繪制流程。

步驟8：硬件加速引入之后UI的具體繪制會在一個單獨的渲染線程RenderThread，CPU為View構(gòu)建DisplayList（包含繪制指令和數(shù)據(jù)）之后將數(shù)據(jù)共享給GPU，剩下的繪制操作由GPU在RenderThread線程完成。

步驟9，10，11：向BufferQueue中dequeue一塊可用GraphicBuffer之后由GPU對這個塊buffer進行操作，完成之后交換buffer（dequeue的是back buffer，front buffer用于顯示，back buffer繪制完成之后和front buffer交換）。

步驟12：此時CPU和GPU對buffer的繪制已經(jīng)完成（概念上已經(jīng)完成，實際上GPU可能還在操作，依賴Fence進行同步），接著通過queueBuffer函數(shù)將buffer轉(zhuǎn)移到BufferQueue，然后通知SurfaceFlinger有可用buffer了。

CPU、GPU、SurfaceFlinger如何協(xié)作：

image.jpeg

SurfaceView的刷新與銷毀：

挖洞與繪制：

前面提到過，SurfaceView與普通的View有很大的區(qū)別，它可以嵌入到Activity的布局中，但是它是一個獨立的Surface（Layer），內(nèi)容的刷新流程也跟普通的View完全不一樣。SurfaceView在Activity中的布局，只決定它的顯示位置。如果沒有設(shè)置setZOrderOnTop為true，SurfaceView的窗口在Activity窗口的下面，SurfaceView這個Layer的顯示，依賴于ViewRootImpl中挖洞的邏輯（gatherTransparentRegion），在ViewRootImpl類中performLayout邏輯執(zhí)行完之后，會收集SurfaceView需要透出的區(qū)域，并把這個信息傳遞給底層，將這個區(qū)域設(shè)置為透明，這樣Actvity這一層的Layer就不會遮擋下面SurfaceView的Layer。

image.jpeg

挖洞流程如下：

image.jpeg

SurfaceView支持在后臺線程直接繪制內(nèi)容，基本繪制流程如下，調(diào)用了unlockCanvasAndPost之后，便會將在Canvas上繪制的內(nèi)容通過獨立的RenderProxy處理后提交給SurfaceFlinger合成，后面就可顯示出來了。也可以通過holder.getSurface()獲取到Surface之后，直接通過OpenGl渲染。

image.jpeg

銷毀：

這里講SurfaceView的銷毀主要指的是將SurfaceView對應的Layer從SurfaceFlinger中移除。一般可以通過直接設(shè)置這個SurfaceView本身不可見（注意設(shè)置這個SurfaceView的父View不可見不會觸發(fā)Layer的移除）或者將這個SurfaceView從ViewTree上remove掉實現(xiàn)。如VC中使用的是從父View remove這個SurfaceView的方法實現(xiàn)SurfaceView資源的釋放和視圖的刷新。

當調(diào)用parent.removeView將SurfaceView移除時，流程如下：

image.jpeg

可以看出，當SurfaceView被從父View上remove掉時，是直接調(diào)用代碼，將自己對應的Layer從的SurfaceFlinger中移除掉了。并不像普通的View更新一樣，需要等待下一個vSync信號，在主線程插入Runnable任務觸發(fā)doTraversal的流程，然后再將這個變化反應給SurfaceFlinger。

回到文初的問題：

結(jié)合前面的調(diào)用流程，可以知道，在refreshAllUnit的過程中，由于這個方法總體耗時較長，并且在主線程執(zhí)行，這期間Choreographer沒辦法插入任務去執(zhí)行doTraversal的流程，因此Activity對應的代碼執(zhí)行了，但實際上并沒有更新顯示。而SurfaceView被remove掉之后，會直接更新顯示，這中間就有一個時間差，導致SurfaceView原來顯示的區(qū)域出現(xiàn)了黑塊（挖出來的洞）。