Android修行手册 - TextureView和SurfaceView说明

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👉实践过程

敲黑板了，敲黑板了，这节是很大的环节，涉及知识很多，建议收藏。

如果你想要显示实时视频流（也就是在线视频）或任何内容流（如OpenGL 场景），则可以使用 Android 提供的 TextureView 来实现该需求。

首先，我们需要先熟悉三个概念：SurfaceView, TextureView, SurfaceTexture

😜SurfaceView

从设计之初，该控件就存在了，她继承自View，但又与普通View不同，那就是拥有自己的Surface。

我们知道Android中页面会组成View树形结构，只有在顶层的DecorView才是可见的，相反SurfaceView她的工作方式是创建一个区别于应用窗口的新窗口（拥有自己的Layer，是独立的View），，与宿主窗口分离不受其控制，这拥有明显的好处就是可以在不同的线程中处理业务（有时你发现程序命名bug崩溃了但是还在显示就是因为这个原因）。效率很高，尤其是游戏方面渲染方面承担重任。

所以总结一句话就是，她与宿主窗口分离，有独立的上下文context，因此可以在单独线程中处理业务，不受View的属性控制，无法进行平移缩放等转换，不能放到ViewGroup中。

SurfaceView的核心在于提供了两个线程：UI线程和渲染线程，这两个线程通过“双缓冲”机制来达到高效的界面刷新效果。可以通俗的这么理解：不需要画布，直接在窗口上进行绘图叫做无缓冲绘图。使用一个画布，将所有内容都先画到画布上，然后在整体绘制到窗口上，可以称为单缓冲绘图，那个画布就是一个缓冲区。用了两个画布，一个进行临时的绘图，一个进行最终的绘图，这样就叫做双缓冲。这种机制可以使画面更加流畅的运行。

😜GLSurfaceView

继承自SurfaceView，她实现了SurfaceHolder.Callback2接口，既然是继承的那么SurfaceView的全部特性她都有，不仅如此，还有view所有的功能和属性，特别是处理事件的能力，它主要是在SurfaceView的基础上它加入了EGL的管理，并自带了一个GLThread绘制线程（EGLContext创建GL环境所在线程即为GL线程），绘制的工作直接通过OpenGL在绘制线程进行，且不会阻塞主线程，然后将绘制出的结果输出到SurfaceView所提供的Surface上，因此这使得GLSurfaceView也拥有了OpenGlES所提供的图形处理能力，还有个Render接口来支持用户自定义渲染器，通过该接口，使Render的操作行为变得非常灵活，只需要将实现了渲染函数的Renderer的实现类设置给GLSurfaceView即可。

区别于View的Skia渲染方式，GLSurfaceView的渲染器Renderer使用opengl绘制引擎进行渲染。因此具有GPU加速的特点，GLSurfaceView的效率是SurfaceView的30倍以上，SurfaceView使用画布进行绘制，GLSurfaceView利用GPU加速提高了绘制效率。

😜SurfaceTexture

随着时间的推移以及需求的多样性，单纯的SurfaceView已经不满足要求了，所以增加了GLSurfaceView和SurfaceTexture。

和SurfaceView不同的是，它对图像流的处理并不直接显示，而是转为GL外部纹理，因此可用于图像流数据的二次处理（如Camera滤镜，桌面特效等）。比如Camera的预览数据，变成纹理后可以交给GLSurfaceView直接显示，也可以通过SurfaceTexture交给TextureView作为View heirachy中的一个硬件加速层来显示。

😜TextureView

好家伙，随着Android系统进一步发展，人们的要求越来越“变态”，再次增加了TextureView的概念。与SurfaceView相比，TextureView并没有重新创建一个新的单独的Surface用来绘制操作。

TextureView继承自View，她可以将内容流直接投射到普通View中，可以用于实现Live preview等功能。和SurfaceView不同的是，它不会在Window Mananger Services中单独创建窗口，就像是一般的View一样作为View hierachy中的一份子，因此与其它的View一样在View hierachy中管理与绘制。，所以可以和其它普通View一样可以进行移动，旋转，缩放，动画等变化。它显示的内容流数据可以来自App进程或是远端进程。但需要特别注意的是TextureView必须在硬件加速的窗口中（如果关闭硬件加速，GLES被禁用，TextureView就不能做任何事情），并且消费的内存要比SurfaceView多，并且伴有一定的延迟。

至于卡顿和抖动的更深层剖析，可参考大佬文章：https://zhuanlan.zhihu.com/p/147322501
 
SurfaceView是通过SurfaceHolder.addCallback方法在子线程中更新UI，TextureView则可以通过TextureView.setSurfaceTextureListener在子线程中更新UI。

对于一些类似于需要不断告诉更新画布的游戏来说，SurfaceView绝对是很不错的选择。但是比如视频播放或相机的开发，TextureView则更加适合。

最后，总结下这几者的区别和联系。

• 简单地说:SurfaceView直接输出的，拥有自己独立Surface的View, 它的渲染可以放在单独线程而不是主线程中, 其缺点是不能做变形和动画。
• SurfaceTexture可以用在非直接输出的内容流上，这样就提供了可以进行二次处理的机会。也同样带来了隐患，这样会有若干帧的延迟。同时，由于它本身管理BufferQueue，因此内存消耗也会稍微大一些。
• TextureView是一个可以把内容流作为外部纹理输出的, 她本身必须是一个硬件加速层。由于失效(invalidation)和缓冲的特性，TextureView增加了额外1~3帧的延迟显示画面更新。
• 事实上TextureView本身也包含了SurfaceTexture, 它与SurfaceView+SurfaceTexture组合相比可以完成类似的功能（即把内容流上的图像转成纹理，然后输出）, 区别在于TextureView是在View hierachy中做绘制，因此一般它是在主线程上做的（在Android 5.0引入渲染线程后，它是在渲染线程中做的）。而SurfaceView+SurfaceTexture在单独的Surface上做绘制，可以是用户提供的线程，而不是系统的主线程或是渲染线程。
• 在Android 7.0上系统 Surfaceview 的性能比 TextureView 更有优势，支持对象的内容位置和包含的应用内容同步更新，平移、缩放不会产生黑边。在7.0以下系统如果使用场景有动画效果，可以选择性使用TextureView。
• TextureView比SurfaceView使用更多的内存。

📢作者：小空和小芝中的小空

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