▶ SurfaceView與View的區別
Android系統提供了View進行繪圖處理，View可以滿足大家大部分的繪圖需求，但在某些時候，缺也有些心有餘而力不足，特別是在進行一些開發說的時候。我們知道，View通過刷新來重繪視圖，Android系統通過發出VSYNC心裏來進行屏幕的重繪，刷新的時隔時間爲16ms。如果在16ms內View完成了你所需要執行的所有操作，那麼用戶在視覺上，就不會產生卡頓的感覺；而如果執行的操作邏輯太多，特別是需要頻繁刷新的界面上，例如遊戲界面，那麼就會不到阻塞主線程，從而導致畫面卡頓。很多時候，在自定義View的Log經常會看到如此所示警告。
“Skipped 47 frames! The application may be doing too much work on its main thread”
這些警告的產生，很對情況就是因爲在繪製過程中，處理邏輯太多造成的。
爲了避免這一問題的產生，Android系統提供了SurfaceView組件類解決這個問題。SurfaceView可以說是View的孿生兄弟，但它與View還有有所不同的，它們的區別主要體現在一下幾點。
● View主要適用於主動更新的情況下，而SurfaceView主要適用於被動更新，例如頻繁的刷新。
● View在主線程中對界面進行刷新，而SurfaceView通常會通過一個子線程來進行頁面的刷新。
● View在繪圖時沒有使用雙緩存機制，而SurfaceView在底層實現機制中就已經實現了雙緩存機制，
總結成一句話就是，如果你的自動以View需要頻繁的刷新，或者刷新時數據處理量比較大，那麼你就可以考慮使用SurfaceView來取代View了。
▶ SurfaceView的使用
SurfaceView的使用雖然比Viwe複雜，但是SurfaceView在使用時，有一套使用模板代碼，大部分的SurfaceView繪圖操作都可以套用這樣的模板代碼進行編寫。因此，其實SurfaceView的使用更加簡單。
通常情況下，使用以下步驟來創建一個SurfaceView的模板。
● 創建SurfaceView
創建自定義的SurfaceView繼承自SurfaceView，並實現兩個接口——SurfaceHolder.Callback和Runnable，代碼以下所示。
public class SurfaceViewTemplate extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback,Runnable
通過實現這兩個接口，就需要在自定義的SurfaceView中實現接口的方法，對於SurfaceHolder.Callback方法，需要實現如下方法。
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder surfaceHolder) {
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder surfaceHolder, int format, int width, int heighe) {
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder surfaceHolder) {
}
分別對應SurfaceView的創建，改變和銷燬過程。
對於Runnable接口，需要實現run()方法，代碼如下所示。
@Override
public void run() {
}
● 初始化SurfaceView
在自定義SurfaceView的構造方法中，需要對SurfaceViwe進行初始化。在自定義SurfaceView中，通常需要定義以下三個成員變量，代碼如下所示。
//SurfaceHoder
private SurfaceHolder mHolder;
//用於繪圖的Canvas
private Canvas mCanvas;
//子線程標誌位
private boolean mIsDrawing;
初始化方法就是對SurfaceHolder進行初始化，通過以下代碼來初始化一個SurfaceHolder對象，並註冊SurfaceHolder的回調方法。
mHolder = getHolder();
mHolder.addCallback(this);
另外兩個成員比變量——Canvas和標誌位。對Canvas我們已經非常熟悉了，與在View的onDraw()方法中使用Canvas繪圖一樣，在SurfaceView中，我們也要使用Canvas來進行繪圖，而另一個標誌位，則是用來控制子線程的，前面已經說了，ShrfaceView通常會起一個子線程來進行繪製，而這個標誌位就是可以控制的子線程。
● 使用SurfaceView
通過SurfaceView對象的lockCanvas()方法，就可以獲得當前的Canvas繪圖對象。接下來，就可以與在View中進行的繪製操作一樣進行繪製了。不過這裏有一點需要注意的是，獲取到的Canvas對象還是繼續上次的Canvas對象，而不是一個新的對象。因此。之前的繪圖操作將都保留，如果需要擦除，則可以在繪製前，通過drawColor()方法來進行清屏操作。
繪製的時候，充分利用SurfaceView的是三個回調方法，在surfaceCreated()方法中開啓子線程進行繪製，而子線程使用一個while(mIsDrawing)的循環來不停地進行繪製，而在繪製的具體邏輯中，通過lockCanvas()方法獲得的Canvas對象進行繪製，並通過unlockCanvasAndpost(mCanvas)方法對畫布內容進行提交。整個SurfaceView的模板代碼如下所示。
public class SurfaceViewTemplate extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback,Runnable {
//SurfaceHoder
private SurfaceHolder mHolder;
//用於繪圖的Canvas
private Canvas mCanvas;
//子線程標誌位
private boolean mIsDrawing;
public SurfaceViewTemplate(Context context) {
super(context);
initView();
}
public SurfaceViewTemplate(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initView();
}
public SurfaceViewTemplate(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
initView();
}
private void initView() {
mHolder = getHolder();
mHolder.addCallback(this);
setFocusable(true);
setFocusableInTouchMode(true);
this.setKeepScreenOn(true);
// mHolder.setFormat(PixelFormat.OPAQUE);
}
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder surfaceHolder) {
mIsDrawing = true;
new Thread(this).start();
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder surfaceHolder, int format, int width, int heighe) {
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder surfaceHolder) {
mIsDrawing = false;
}
@Override
public void run() {
while (mIsDrawing){
draw();
}
}
private void draw(){
try {
mCanvas = mHolder.lockCanvas();
// draw something
}catch (Exception e){
}finally {
if (mCanvas !=null){
mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
}
}
}
}
以上代碼基本上可以滿足大部分的SurfaceView繪圖需求，唯一需要注意的是在繪製方法中，將mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas)方法放到finally代碼塊中，來保證每次都能將內容提交。
▶ SurfaceView實例
下面我們通過兩個實例來看看如何使用SurfaceView進行頻繁刷新的繪圖方法。
● 正弦曲線
首先看一個類似示波器的例子，在界面上不斷繪製一個正弦曲線，類似示波器、心電圖、股票走勢圖等。當然，這樣一個視圖使用View繪製也同樣可以實現，而使用SurfaceView的具體原因前面已經講過了，這裏不再贅述。
要繪製一個正弦曲線，只需要不斷改變橫縱座標的值，並讓它們滿足正弦函數即可。因此，使用一個Path對象來保存正弦函數上的座標點，在子線程的while循環中，不斷改變縱橫座標值，代碼如下所示。
@Override
public void run() {
while (mIsDrawing){
draw();
x += 1;
y = (int)(100*Math.sin(x*2*Math.PI/180)+400);
mPath.lineTo(x,y);
}
}
private void draw(){
try {
mCanvas = mHolder.lockCanvas();
// SurfaceView背景
mCanvas.drawColor(Color.WHITE);
mCanvas.drawPath(mPath,mPaint);
}catch (Exception e){
}finally {
if (mCanvas !=null){
mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
}
}
}
繪圖效果如圖（1）所示。
圖（1）繪製正弦曲線
● 繪圖板
下面這例子，展示瞭如何使用SurfaceView來實現一個簡單的繪圖板，繪圖的方法與在View中進行繪圖所使用的方法一樣，也是通過Path對心理啊來記錄手指的滑動的路徑來進行繪圖。在SurfaceView中onTouchEvent()中來記錄Path的路徑，代碼如下所示。
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
int x = (int) event.getX();
int y = (int) event.getY();
switch (event.getAction()){
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
mPath.moveTo(x,y);
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
mPath.lineTo(x,y);
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
break;
}
return true;
}
並在draw()方法中進行繪製，代碼如下所示。
private void draw(){
try {
mCanvas = mHolder.lockCanvas();
mCanvas.drawColor(Color.WHITE);
mCanvas.drawPath(mPath,mPaint);
}catch (Exception e){
}finally {
if (mCanvas !=null){
mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
}
}
}
一直到這裏爲止，這個實例與之前的實例都沒有太大區別，不過現在需要在子線程的循環中進行優化。在前面的模板代碼中，我們在線程中不斷地調用draw()方法來進行繪製，但有時候繪製也不用這麼頻繁。因此我們可以在子線程中，進行sleep操作，儘可能地節省系統資源，代碼如下所示。
@Override
public void run() {
long start = System.currentTimeMillis();
while (mIsDrawing){
draw();
}
long end = System.currentTimeMillis();
//50-100
if (end-start<100){
try {
Thread.sleep(100-(end-start));
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
通過判斷draw()所使用的邏輯時長來確定sleep的時長，這是一個非常通用的解決方法，代碼中的100ms是一個大致的經驗值，這個值的取值一般在50ms到100ms左右。繪圖效果如圖（2）所示。
圖（2）繪圖實例