Android SurfaceView详解

周末看《精通Android游戏开发》(Pro Android Games)，里面讲到游戏的框架，其中一个重要的概念surfaceview,觉得不是很理解，于是花了一点时间研究了下，写下自己的心得。

surface，这个单词的意思是浮在表面的，那么surfaceview就是浮在表面的view了。如果真的这样解释，估计有人要拍砖了。然而，话虽不能这么说，取这个名儿，多少还是有点关系的。surface是一个可见区域。

我们在屏幕上看到的这些view，在屏幕上看到的就是画面，在内存中就是一块内存区。绘图的时候，就是显示的硬件如显卡将内存区的这块图形数据绘制到屏幕上。所以，从内存的角度去看这些东西，会比较好理解。

surface是surfaceview中的一个可见部分。我们知道，我们看到的屏幕上的图形，是二维的，我们看到的就是长和宽，其实，在内部实际上是三维的，另一个维度，就是层layer。我们用visio绘图，都会看到这种情况，一个图形会将另个图形遮住，是因为这个图形在上层。如果有同AutoCAD的经验，对这个更容易理解。我们看到的图形实际上是很多图形一层层的叠加在一起的，这些图形元素完全不可见，或者部分可见部分不可见，或者完全可见。

这样看来，surface就可以这样理解：它是内存中一块区域，它是surfaceview可见不那个部分，绘图操作作用于它，然后它就会被显卡之类的显示控制器绘制到屏幕上。

surface是个啥，大概已经有了些概念了。因为它对应了一个内存区，大家都知道，内存区的对象是有生命周期的，可以动态的申请创建和销毁，当然也可能会更新。于是，就有了作用于这个内存区的操作，这些操作就是surfaceCreated/Changed/Destroyed。三个操作放在一起，就是callback,
所以在很多例子里看到，会有callback。

callback,是回调，意思是自己能干一些活，不过自己不去主动做，而是到别人那里去登记一下，别人需要的时候，就会叫我去做。就这个例子而言，可以打这个比方，某建筑工人队伍A，能盖房子，能装修，也能拆房子。可是他自己不去主动的做这些事情，而是去向开发商B去登记这三种能力，当然了，他把这三种能力打了包，叫做A的能力。啥时候，B有活干了，就叫A去做，或者是盖房子，或者是装修，或者是拆建筑。在这个例子中，能力包就是callback.

说了这个例子，其实就解释了 surface相关的一些东西，callback已经说过了，下面来说说其他的。假设surface就是一栋房子，那么surface拥有surfaceHolder，谁呢？在这个例子中好比建筑队A。盖房子对应的就是surfaceCreated, 拆房子就对应了surfaceDestroyed，装修就对应了surfaceChanged.

surface有生存期，好比房子有生存期，在建造以后就存在，在拆了之后就没有了。装修必须发生在这之间。同样的，surface的change必须发生在created和destroyed之间。

surfaceview知道surface的holder是谁，在surfaceview生成的时候，会调用getHolder得到holder，然后holder会调用addCallback将三个callback函数注册。

holder拥有对于surface的控制权。在很多程序中，会在surfaceCreated的函数实现中创建另一个线程。所以在这里有两个线程，一个是UI线程，另一个负责画图的线程。画图线程由UI线程调用surfaceCreated的时候创建，在surfaceDestroyed调用的时候放回到线程池。在这中间，画图线程负责图形的绘制。

在这种模型下，UI线程和画图线程各司其职，前者主要负责和用户的交互，而后者，在负责绘制图形。这样，绘制图形的时候如果时间较长，不会阻塞用户的输入。

我们知道，线程共享内存数据，所以， surface对于两个线程是共享的。所以，为了避免在画图的时候，UI线程也对surface进行操作，在画图前，需要对surface加锁。这个工作是有holder干的，holder会先锁住surface中的一块holder.lockCanvas，我们叫canvas,然后，在上面绘画，画完之后，会解锁unlockCanvasAndPost。

在 应用中，画图可以是一次性的，也可以是由定时器触发的定时的画。实现的都是runnable类中的run方法。关于runnable类，这个Java中定义的，并不是android独有的，可以参考Java的referrence.

这个模型最大的好处就是，画图不依赖于UI线程，不会阻塞UI线程。
而单纯的view是依赖于UI线程画图的。对于完全依赖于用户的输入进行图像显示的更新的，用view是可以的，但是如果能够自动的进行绘图，而不需等待用户的输入，surfaceview无疑是更好的选择。

有图有真相，请看图

在android中开发游戏，一般来说，或想写一个复杂一点的游戏，是必须用到SurfaceView来开发的。
经过这一阵子对android的学习，我找到了自已在android中游戏开发的误区，不要老想着用Layout和view去实现，不要将某个游戏
中的对象做成一个组件来处理。应该尽量想着在Canvas(画布)中画出游戏戏中的背景、人物、动画等...
SurfaceView提供直接访问一个可画图的界面，可以控制在界面顶部的子视图层。SurfaceView是提供给需要直接画像素而不是使用
窗体部件的应用使用的。Android图形系统中一个重要的概念和线索是surface。View及其子类（如TextView, Button）
要画在surface上。每个surface创建一个Canvas对象（但属性时常改变），用来管理view在surface上的绘图操作，如画点画线。
还要注意的是，使用它的时候，一般都是出现在最顶层的：The view hierarchy will take care of correctly compositing
with the Surface any siblings of the SurfaceView that would normally appear on top of it.
使用的SurfaceView的时候，一般情况下还要对其进行创建，销毁，改变时的情况进行监视，这就要用到SurfaceHolder.Callback.
class BBatt extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format,int width,int height){}
//看其名知其义，在surface的大小发生改变时激发
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder){}
//同上，在创建时激发，一般在这里调用画图的线程。
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {}
//同上，销毁时激发，一般在这里将画图的线程停止、释放。
}
例子：
public class BBatt extends SurfaceView implements
SurfaceHolder.Callback, OnKeyListener {
private BFairy bFairy;
private DrawThread drawThread;
public BBatt(Context context) {
super(context);
this.setLayoutParams(
new ViewGroup.LayoutParams(
Global.battlefieldWidth, Global.battlefieldHeight));
this.getHolder().addCallback( this );
this.setFocusable( true );
this.setOnKeyListener( this );
bFairy = new BFairy(this.getContext());
}
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,
int format,int width,int height) {
drawThread = new DrawThread(holder);
drawThread.start();
}
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
if( drawThread != null ) {
drawThread.doStop();
while (true) try {
drawThread.join();
break ;
} catch(Exception ex) {}
}
}
public boolean onKey(View view, int keyCode, KeyEvent event) {}
}
实例2:用线程画一个蓝色的长方形。
package com.g3.test;
/*
* SurfaceView的示例程序
* 演示其流程
*/
import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.RectF;
import android.os.Bundle;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;
public class Test extends Activity {
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(new MyView(this));
}
//内部类
class MyView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback{
SurfaceHolder holder;
public MyView(Context context) {
super(context);
holder = this.getHolder();//获取holder
holder.addCallback(this);
//setFocusable(true);
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
int height) {
}
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
new Thread(new MyThread()).start();
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
}
//内部类的内部类
class MyThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
Canvas canvas = holder.lockCanvas(null);//获取画布
Paint mPaint = new Paint();
mPaint.setColor(Color.BLUE);
canvas.drawRect(new RectF(40,60,80,80), mPaint);
holder.unlockCanvasAndPost(canvas);//解锁画布，提交画好的图像
}
}
}
}
访问SurfaceView的底层图形是通过SurfaceHolder接口来实现的，通过getHolder()方法可以得到这个SurfaceHolder对象。你应该实现surfaceCreated(SurfaceHolder)和surfaceDestroyed(SurfaceHolder)方法来知道在这个Surface在窗口的显示和隐藏过程中是什么时候创建和销毁的。
SurfaceView可以在多线程中被访问。
注意：一个SurfaceView只在SurfaceHolder.Callback.surfaceCreated() 和 SurfaceHolder.Callback.surfaceDestroyed()调用之间是可用的，其他时间是得不到它的Canvas对象的（null）。
我的访问过程：
创建一个SurfaceView的子类，实现SurfaceHolder.Callback接口。
得到这个SurfaceView的SurfaceHolder对象holder。
holder.addCallback(callback)，也就是实现SurfaceHolder.Callback接口的类对象。
在SurfaceHolder.Callback.surfaceCreated()调用过后holder.lockCanvas()对象就可以得到SurfaceView对象对应的Canvas对象canvas了。
用canvas对象画图。
画图结束后调用holder.unlockCanvasAndPost()就把图画在窗口中了。
SurfaceView可以多线程访问，在多线程中画图。
import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.util.Log;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;
public class MySurfaceView extends SurfaceView implements
SurfaceHolder.Callback {
private Context mContext;
private SurfaceHolder mHolder;
public TouchScreenAdjusterSurfaceView(Context context,) {
super(context);
mContext = context;
mHolder = TouchScreenAdjusterSurfaceView.this.getHolder();
mHolder.addCallback(TouchScreenAdjusterSurfaceView.this);
this.setFocusableInTouchMode(true); // to make sure that we can get
// touch events and key events,and
// "setFocusable()" to make sure we
// can get key events
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
int height) {
// TODO Auto-generated method stub
}
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
//now you can get the Canvas and draw something here
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
// TODO Auto-generated method stub
}
public void drawMyShape(PointPostion ps) {
mCanvas = mHolder.lockCanvas();
// draw anything you like
mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
}

如何让 SurfaceView 响应事件

当然创建你自己的类时，你还是得extends SurfaceView and implements Callback接口，

然后在构造函数里设置一个属性

this.setLongClickable(true);//这里很重要，它是让你的设备支持长按效果的属性，如果它为false 的时候MotionEvent 只能监听到ACTION_DOWN这个事件。

上面准备好后就可以重写 onTouchEvent方法了！！

@Override

public boolean onTouchEvent(MotionEvent event)

{

switch(event.getAction()){

case MotionEvent.ACTION_DOWN:

        Log.d("MotionEvent", "ACTION_DOWN");

        break;

case MotionEvent.ACTION_UP:

        Log.d("MotionEvent", "ACTION_UP");

        break;

case MotionEvent.ACTION_MOVE:

        Log.d("MotionEvent", "ACTION_MOVE");

        break;

}

return super.onTouchEvent(event);

}

调试一下看看吧！！