Android的SurfaceView和TextureView介绍及使用示例

前言

一、什么是SurfaceView ？

SurfaceView 是一种用于直接将图形绘制到屏幕的Android组件。与常规的 View 不同，SurfaceView 通过使用一个独立的 Surface 来进行渲染，它不直接依赖于主 UI 线程，而是利用单独的硬件加速的线程进行渲染。

1.1 SurfaceView 使用示例

SurfaceView 的常见用法通常是在视频播放、相机预览或实时图形渲染等场景中。以下是一个简单的 SurfaceView 使用示例，它展示了如何在 Android 应用中创建并使用 SurfaceView：

布局 XML 文件 (res/layout/activity_main.xml)

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">
    <android.view.SurfaceView
        android:id="@+id/surfaceView"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />
</LinearLayout>

import android.os.Bundle;
import android.view.Surface;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements SurfaceHolder.Callback {
    private SurfaceView surfaceView;
    private SurfaceHolder surfaceHolder;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        surfaceView = findViewById(R.id.surfaceView);
        surfaceHolder = surfaceView.getHolder();
        surfaceHolder.addCallback(this);  // 注册回调
    }
    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        // 在 Surface 创建时调用，可以在此开始渲染
        Surface surface = holder.getSurface();
    }
    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
        // 当 Surface 大小或格式改变时调用
        // 更新渲染内容或调整显示内容
    }
    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        // 在 Surface 销毁时调用
        // 停止渲染操作并释放资源
    }
}

在上述示例中，我们首先在布局中定义了一个 SurfaceView，然后通过 surfaceView.getHolder() 获取 SurfaceHolder，并注册了 SurfaceHolder.Callback 接口来处理 Surface 的生命周期。

1.2 SurfaceView 源码概述

SurfaceView 主要用于处理需要高效、实时渲染的场景，例如视频播放、游戏渲染、相机预览等。它的渲染操作由后台线程执行，避免了与主 UI 线程的竞争，提升了性能。

主要类及源码文件
SurfaceView 类位于 frameworks/base/core/java/android/view/SurfaceView.java。
通过 getHolder() 获取与 SurfaceView 关联的 SurfaceHolder。
SurfaceHolder 是一个接口，通过它可以获取与 SurfaceView 关联的 Surface 对象并进行渲染。

1.3 SurfaceView 的构造与初始化

SurfaceView 在初始化时，首先通过 getHolder() 获取 SurfaceHolder，然后注册回调接口来处理 Surface 的生命周期。具体代码如下：

public SurfaceView(Context context) {
    super(context);
    mSurfaceHolder = getHolder(); // 获取 SurfaceHolder
    mSurfaceHolder.addCallback(this); // 注册回调
}

在此过程中，getHolder() 返回一个 SurfaceHolder 对象，该对象用于管理与 SurfaceView 关联的 Surface。SurfaceHolder.Callback 回调接口的实现帮助我们在 Surface 创建、改变和销毁时执行相应的操作。

1.4 SurfaceHolder.Callback 回调接口

SurfaceHolder.Callback 是一个关键接口，SurfaceView 使用它来处理与 Surface 相关的生命周期事件。它包括三个主要回调方法：

surfaceCreated(SurfaceHolder holder)
surfaceCreated() 方法在 Surface 被创建时调用。此时，SurfaceView 可以开始渲染图形内容。

@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
    // 此时 Surface 创建成功，可以开始渲染
    Surface surface = holder.getSurface();
    // 进行图形渲染，通常启动渲染线程
}

surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height)
当 Surface 的格式或尺寸发生变化时，surfaceChanged() 会被调用。此时，应用程序可以根据新的尺寸调整渲染内容。

@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
    // 处理 Surface 格式或尺寸变化
}

surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)
当 Surface 被销毁时，surfaceDestroyed() 会被调用。此时，应用程序应停止渲染操作并释放资源。

@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
    // 停止渲染线程并释放资源
}

1.5 SurfaceView 渲染机制

SurfaceView 的渲染由后台线程处理，渲染过程包括锁定 Canvas、进行绘制并提交结果。

后台线程与 Surface
SurfaceView 的渲染并不在主 UI 线程中进行，而是通过后台线程来完成的。这是为了避免 UI 线程的阻塞，确保 UI 能够流畅运行。

SurfaceView 在后台线程中会使用 SurfaceHolder.lockCanvas() 获取 Canvas 对象，然后进行图形绘制。绘制完成后，通过 SurfaceHolder.unlockCanvasAndPost() 提交更新。

public void render(Surface surface) {
    Canvas canvas = null;
    try {
        canvas = holder.lockCanvas(null); // 锁定 Canvas
        if (canvas != null) {
            // 在 Canvas 上绘制图形内容
            canvas.drawColor(Color.BLACK);  // 清屏
            // 绘制其他内容
        }
    } finally {
        if (canvas != null) {
            holder.unlockCanvasAndPost(canvas); // 提交绘制结果
        }
    }
}

二、什么是TextureView？

TextureView 用于显示一个内容的纹理。它和 SurfaceView 的功能类似，但实现方式有所不同。
TextureView 允许将 OpenGL 渲染的内容、视频帧或其他图像直接作用在 UI 线程上，并且能够在任何地方进行动画、旋转或缩放，而不仅限于一个固定的 Surface。
相较于 SurfaceView，TextureView 在灵活性和控制方面有更多的优势。

2.1 TextureView 使用示例

下面是一个简单的 TextureView 使用示例。

public class MyActivity extends AppCompatActivity {
    private TextureView textureView;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        textureView = findViewById(R.id.textureView);
        textureView.setSurfaceTextureListener(new TextureView.SurfaceTextureListener() {
            @Override
            public void onSurfaceCreated(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
                // Surface 创建时，初始化 Surface
                Surface newSurface = new Surface(surface);
                // 可以在这里执行渲染操作
            }
            @Override
            public void onSurfaceChanged(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
                // Surface 改变大小时
            }
            @Override
            public void onSurfaceDestroyed(SurfaceTexture surface) {
                // Surface 销毁时
            }
            @Override
            public void onSurfaceUpdated(SurfaceTexture surface) {
                // 每次 Surface 更新时调用
            }
        });
    }
}

2.2 TextureView 源码概述

以下是 TextureView 源码概述的核心内容，详细分析其结构和工作原理。

1、关键类和接口
TextureView 类：TextureView 是整个视图系统的核心，它继承自 View 类。它的主要职责是通过 SurfaceTexture 渲染图像内容，并通过 Surface 显示。

SurfaceTexture：SurfaceTexture 是与 OpenGL 渲染绑定的对象，用于显示图像流。它为 TextureView 提供了一个接口，通过它可以将渲染内容传输到 SurfaceView 或 TextureView。

Surface：Surface 是 Android 用于图形渲染的基本容器。SurfaceTexture 通过 Surface 输出图形数据，TextureView 通过此 Surface 显示内容。

SurfaceTextureListener 接口：该接口提供了与 SurfaceTexture 生命周期相关的回调方法，开发者可以通过实现该接口来响应 Surface 创建、更新和销毁的事件。

2.3 TextureView 的构造与初始化

1、构造函数
TextureView 提供了多个构造函数，可以通过不同的方式初始化对象。最常见的构造函数是：

public TextureView(Context context) {
    super(context);
    init();
}

在构造函数中，TextureView 被初始化并配置了所需的 SurfaceTexture。通过调用 init() 方法，SurfaceTexture 和 Surface 将被创建，并为后续的图像渲染做好准备。

private void init() {
    // 创建 SurfaceTexture 对象
    mSurfaceTexture = new SurfaceTexture(false);
    // 创建 Surface 对象
    mSurface = new Surface(mSurfaceTexture);
    // 设置视图的缓冲区和其他默认参数
    setOpaque(true);  // 设置是否为不透明
    mSurfaceTextureListener = null;
}

2. SurfaceTexture 和 Surface 的创建
TextureView 的核心是通过 SurfaceTexture 来获取渲染的数据流，并通过 Surface 来显示这些图像内容。创建 SurfaceTexture 和 Surface 的代码如下：

mSurfaceTexture = new SurfaceTexture(false);  // 创建 SurfaceTexture 实例
mSurface = new Surface(mSurfaceTexture);     // 使用 

SurfaceTexture 创建 Surface
SurfaceTexture 是渲染内容的承载者，它接收渲染引擎（如 OpenGL）的输出，并将其传递给 Surface。
Surface 是渲染结果的显示容器，TextureView 通过该 Surface 来显示图像。
SurfaceTexture 的参数 false 表示它是一个非透明的纹理。在大多数情况下，使用非透明纹理可以获得更好的渲染性能。

2.4 SurfaceTextureListener 回调

TextureView 还提供了一个接口 SurfaceTextureListener，用于接收 SurfaceTexture 生命周期的回调事件。这个回调接口包含了多个方法，可以在 SurfaceTexture 创建、更新或销毁时进行处理。

• onSurfaceCreated(SurfaceTexture surface, int width, int height)：当 SurfaceTexture 创建时调用。此时可以开始渲染内容。
• onSurfaceChanged(SurfaceTexture surface, int width, int height)：当 SurfaceTexture 尺寸发生变化时调用。可以用来更新渲染内容或调整显示尺寸。
• onSurfaceDestroyed(SurfaceTexture surface)：当 SurfaceTexture 销毁时调用，可以在此时释放资源。
• onSurfaceUpdated(SurfaceTexture surface)：每次 SurfaceTexture 更新时调用，用于通知渲染更新。

2.5 TextureView渲染流程

TextureView 的渲染流程主要依赖于 SurfaceTexture 和 Surface 来将图像渲染到屏幕上。以下是该渲染流程的关键步骤：

初始化 SurfaceTexture 和 Surface：

TextureView 在初始化时创建一个 SurfaceTexture 对象，该对象用于接收图形数据。
然后将 SurfaceTexture 封装为 Surface，Surface 用于显示图像内容。

图像数据传递到 SurfaceTexture：

图形引擎（如 OpenGL）将渲染结果传递给 SurfaceTexture，这些数据会被存储在 SurfaceTexture 中。

3.SurfaceTexture 更新：

一旦 SurfaceTexture 中的图像数据更新，TextureView 会收到通知，并准备将新图像内容显示出来。
SurfaceTexture 会将最新的图像数据传递给关联的 Surface。

显示图像内容：

Surface 在 TextureView 上渲染和显示图像内容。此时，TextureView 会将图像数据呈现到屏幕上。

三、SurfaceView和TextureView区别

到此这篇关于Android的SurfaceView和TextureView介绍的文章就介绍到这了,更多相关Android SurfaceView和TextureView内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！