本篇對Android圖形顯示框架做一個(gè)概述，內(nèi)容主要包含：SurfaceSession創(chuàng)建和銷毀（添加/刪除窗口），Surface創(chuàng)建和銷毀，BufferQueue創(chuàng)建，以及BufferQueue的dequeueBuffer和queueBuffer、acquire和release大致流程梳理。

顯示框架概述

Android與用戶進(jìn)行圖形界面的交互，例如各個(gè)應(yīng)用程序，他們的對話框、按鈕、菜單等圖形窗口。

這些窗口的管理都是由WindowManager負(fù)責(zé)，窗口管理位于Java層，真正的實(shí)現(xiàn)者是運(yùn)行在System_server進(jìn)程空間中的WindowManagerService。

/**
 * Starts a miscellaneous grab bag of stuff that has yet to be refactored and organized.
 */
private void startOtherServices() {
    .......
        traceBeginAndSlog('StartWindowManagerService');
        // WMS needs sensor service ready
        ConcurrentUtils.waitForFutureNoInterrupt(mSensorServiceStart, START_SENSOR_SERVICE);
        mSensorServiceStart = null;
        wm = WindowManagerService.main(context, inputManager, !mFirstBoot, mOnlyCore,
                new PhoneWindowManager(), mActivityManagerService.mActivityTaskManager);
        ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm, /* allowIsolated= */ false,
                DUMP_FLAG_PRIORITY_CRITICAL | DUMP_FLAG_PROTO);
        ServiceManager.addService(Context.INPUT_SERVICE, inputManager,
                /* allowIsolated= */ false, DUMP_FLAG_PRIORITY_CRITICAL);
        traceEnd();
    ......
}

應(yīng)用程序負(fù)責(zé)修改繪制窗口中的內(nèi)容，而WindowManager負(fù)責(zé)窗口的生命周期、幾何屬性、坐標(biāo)變換信息、用戶輸入焦點(diǎn)、動畫等功能。

他還管理著窗口狀態(tài)的變化，如窗口位置、大小、透明度以及Z-order（前后遮蓋順序）等一系列的邏輯判斷。

這些WindowManager功能由一系列接口或類構(gòu)成，包括ViewManager、WindowManager、WindowManagerImpl、WindowManagerService等。

SurfaceFlinger負(fù)責(zé)分配應(yīng)用程序所需的圖形緩沖區(qū)，并對系統(tǒng)中的整個(gè)圖形窗口進(jìn)行composition（合成）。

最終，圖形窗口會更新顯示到Display顯示器上。

顯示過程的三個(gè)進(jìn)程

Android顯示的整個(gè)過程由 App 進(jìn)程、System_server 進(jìn)程、SurfaceFlinger進(jìn)程一起配合完成。

1. App進(jìn)程：App需要將自己的內(nèi)容顯示在屏幕上，所以需要負(fù)責(zé)發(fā)起Surface創(chuàng)建的請求。同時(shí)觸發(fā)對控件的測量、布局、繪制以及輸入事件的派發(fā)處理，這些主要在ViewRootImpl中觸發(fā)；

2. System_server進(jìn)程：主要是WindowManagerService，負(fù)責(zé)接收App請求，同時(shí)和SurfaceFlinger建立連接，向SurfaceFlinger發(fā)起具體請求創(chuàng)建Surface，并且創(chuàng)建Surace的輔助管理類SurfaceControl（和window一一對應(yīng)）(AMS作用是統(tǒng)一調(diào)度所有App的Activity)；

3. SurfaceFlinger：為App創(chuàng)建具體的Surface，在SurfaceFLinger對應(yīng)成Layer，然后負(fù)責(zé)管理、合成所有圖層，最終顯示。

Activity、Window、PhoneWindow、DecorView、View的對應(yīng)關(guān)系

1. Window：每一個(gè)Activity都包含一個(gè)Window對象（抽象類，提供了繪制窗口的一組通用API），通常由PhoneWindow實(shí)現(xiàn)。

在Activity.java中定義：private Window mWindow;

• 一個(gè)Activity對應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)Surface

2. PhoneWindow:繼承于Window，是Window類的具體實(shí)現(xiàn)。該類內(nèi)部包含了一個(gè)DecorView對象，該DecorView對象是所有應(yīng)用窗口（Activity界面）的根View。

簡而言之，PhoneWindow類是把一個(gè)FrameLayout類，即DecorView對象進(jìn)行一定的包裝，將他作為應(yīng)用窗口的根View，并提供一組通用的窗口操作接口。

PhoneWindow是Android中最基本的窗口系統(tǒng)，每個(gè)Activity都會創(chuàng)建一個(gè)PhoneWindow對象，是Activity和整個(gè)View系統(tǒng)交互的接口。

在Activity.java的attach函數(shù)實(shí)例化：mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);

3. DecorView：PhoneWindow構(gòu)造函數(shù)中定義，繼承FrameLayout類，是所有應(yīng)用窗口的根View。

在PhoneWindow.java中定義，構(gòu)造函數(shù)中初始化：private DecorView mDecor;

相關(guān)debug方法：

• adb shell dumpsys activity

• adb shell dumpsys window

![window包含關(guān)系]](phonewindow.png)

Activity生命周期

Activity onResume添加窗口

onCreate方法中調(diào)用setContentView來設(shè)置布局，此時(shí)只是完成了View Tree的創(chuàng)建。此處參考HWUI繪制文章

真正通知WMS添加窗口，是在回調(diào)onResume完成的。

調(diào)用onResume的方法在ActivityThread.java中是handleResumeActivity。之后調(diào)用到WMS.java的addWindow。

App進(jìn)程中完成添加窗口操作

1. 當(dāng)一個(gè)新窗口(Window)被創(chuàng)建的時(shí)候，在ActivityThread.java的handleResumeActivity中調(diào)用addView(),然后調(diào)用到WindowManagerImpl的addView()函數(shù)。

@Override
public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
    applyDefaultToken(params);
    mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
}

2. 這個(gè)函數(shù)將實(shí)際操作委托給mGlobal成員完成，這個(gè)成員隨著WindowManagerImpl的創(chuàng)建而被初始化：private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();

WindowManagerGlobal是一個(gè)單例模式，即一個(gè)進(jìn)程中最多僅有一個(gè)WindowManagerGlobal實(shí)例。

3. 調(diào)用mGlobal的addView函數(shù)后，將會創(chuàng)建一個(gè)ViewRootImpl對象，并且將窗口的控件、布局參數(shù)、ViewRootImpl對象入?yún)⒌絪etView函數(shù)中，這個(gè)動作將導(dǎo)致ViewRootImpl向WMS添加新的窗口、申請Surface創(chuàng)建、繪制動作等。這才真正意義的完成了窗口的添加操作。

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
        Display display, Window parentWindow) {
            ......
        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);

        view.setLayoutParams(wparams);

        mViews.add(view);
        mRoots.add(root);
        mParams.add(wparams);

        // do this last because it fires off messages to start doing things
        try {
            root.setView(view, wparams, panelParentView);
        } catch (RuntimeException e) {
            // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
            if (index >= 0) {
                removeViewLocked(index, true);
            }
            throw e;
        }
    }
}

窗口移除序列圖（Activity destroy）

窗口被刪除，Activity執(zhí)行了handleDestroyActivity函數(shù)：

Surface Destroy（Activity pause或者stop狀態(tài)）

可以結(jié)合以下Surface創(chuàng)建部分一起梳理，針對的情況是Surface被destroy，從framework/base到SurfaceFlinger模塊Layer析構(gòu)的流程。

但是就Activity而言，并沒有被銷毀，而是類似按了home鍵返回桌面，或者在后臺運(yùn)行的狀態(tài)，具體可以通過日志觀察。

SurfaceSession創(chuàng)建

此處是接著上面添加窗口的流程，分為以下兩部分。

mGlobal.addView中創(chuàng)建ViewRootImpl對象

1. 新建ViewRootImpl對象的時(shí)候，調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，會從WindowManagerGlobal中獲取一個(gè)窗口session。

mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();

2. 在WindowManagerGlobal中會通過Binder IPC跨進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)session。

Session主要用于進(jìn)程間通信，其他應(yīng)用程序想要和WMS通信就需要經(jīng)過Session，每個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程都會對應(yīng)一個(gè)Session，WMS保存這些Session用來記錄所有向WMS提出窗口管理服務(wù)的客戶端。

@UnsupportedAppUsage
    public static IWindowSession getWindowSession() {
        synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
            if (sWindowSession == null) {
                try {
                    // Emulate the legacy behavior.  The global instance of InputMethodManager
                    // was instantiated here.
                    // TODO(b/116157766): Remove this hack after cleaning up @UnsupportedAppUsage
                    InputMethodManager.ensureDefaultInstanceForDefaultDisplayIfNecessary();
                    //獲取WMS對象
                    IWindowManager windowManager = getWindowManagerService();
                    //創(chuàng)建Session
                    sWindowSession = windowManager.openSession(
                            new IWindowSessionCallback.Stub() {
                                @Override
                                public void onAnimatorScaleChanged(float scale) {
                                    ValueAnimator.setDurationScale(scale);
                                }
                            });
                } catch (RemoteException e) {
                    throw e.rethrowFromSystemServer();
                }
            }
            return sWindowSession;
        }
    }

3. WMS繼承IWindowManager.Stub，調(diào)用到openSessio函數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)新的session對象, 返回值是IWindowSession類型。用于在APP進(jìn)程和WMS之間建立聯(lián)系。

final class H extends android.os.Handler {
    @Override
    public IWindowSession openSession(IWindowSessionCallback callback) {
        return new Session(this, callback);
    }
}

mGlobal.addView中調(diào)用ViewRootImpl.setView

在前面mGlobal創(chuàng)建ViewRootImpl對象之后，會調(diào)用ViewRootImpl對象的setView，然后通知到WMS創(chuàng)建一個(gè)SurfaceSession，建立WindowManagerService和Surfacelinger的連接。

一個(gè)SurfaceSession代表著一個(gè)到SurfaceFlinger的連接會話，在這個(gè)連接會話里，可以創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)surface，最后這些surface被合成送到Display上顯示。

大致過程：（查看下面的序列圖）

1. 在setView()中調(diào)用mWindowSession.addToDisplay, mWindowSession是IWindowSession接口類型，而Session.java實(shí)現(xiàn)了該接口；

2. Session.java 中調(diào)用mService.addWindow(…), mService是WMS類型；

3. WMS.java的addWindow()創(chuàng)建WindowState對象win，調(diào)用win.attach()

4. frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/WindowState.java 調(diào)用attach

5. frameworks/base/services/core/java/com/android/server/wm/Session.java 調(diào)用windowAddedocked，創(chuàng)建SurfaceSession類型的mSurfaceSession

6. frameworks/base/core/java/android/view/SurfaceSession.java 構(gòu)造函數(shù)調(diào)用JNI，然后在android_view_SurfaceSession.cpp中的nativeCreate創(chuàng)建SurfaceComposerClient, 調(diào)用Refase的incStrong然后實(shí)現(xiàn)onFirstRef,通過調(diào)用CreateConnection()建立和SF的連接;

7. SF.cpp 調(diào)用CreateConnection()返回SF的Client類的Binder代理BpSurfaceComposerClient;

Surface創(chuàng)建

App進(jìn)程請求創(chuàng)建Surface

Surface是Android圖形系統(tǒng)的核心部分，圖形界面上的一個(gè)窗口或?qū)υ捒虻榷紝?yīng)著一個(gè)Surface。

而這個(gè)Surface是一塊繪制區(qū)域的抽象，它對應(yīng)著Server服務(wù)端Surfacelinger中的一個(gè)圖層Layer，這個(gè)圖層的背后是一塊圖形緩沖區(qū)GraphicBuffer，Client客戶端的應(yīng)用程序的UI使用軟件繪制、硬件繪制在Surface上各種渲染操作時(shí)，繪制操作的結(jié)果其實(shí)也就是在該圖形緩沖區(qū)中。

這部分的內(nèi)容是梳理Surface創(chuàng)建的過程。

1. 在ViewRootImpl對象中，setView到requestLayout函數(shù)請求布局，到調(diào)用scheduleTraversals，該函數(shù)里面在Choreographer.java層層調(diào)用到Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_CALLBACK, action);

此處的action即是新的線程啟動。

2. 啟動ViewRootImp中單獨(dú)的線程TraversalRunnable，然后調(diào)用到關(guān)鍵函數(shù)performTraversals()。

這個(gè)關(guān)鍵函數(shù)有兩個(gè)主要的函數(shù):

• relayoutWindow() ->布局窗口

• performDraw() ->繪制渲染

請求創(chuàng)建Surface就從relayoutWindow函數(shù)開始。

在這個(gè)方法中調(diào)用IWindowSession的relayout，會調(diào)用到Session.java，然后調(diào)用到WMS的relayoutWindow從而達(dá)到跨進(jìn)程：（流程圖查看下面單獨(dú)章節(jié)的序列圖）

private int relayoutWindow(WindowManager.LayoutParams params, int viewVisibility,
        boolean insetsPending) throws RemoteException {
            ......
    //此處relayout會調(diào)用到WMS的relayoutWindow
    int relayoutResult = mWindowSession.relayout(mWindow, mSeq, params,
            (int) (mView.getMeasuredWidth() * appScale + 0.5f),
            (int) (mView.getMeasuredHeight() * appScale + 0.5f), viewVisibility,
            insetsPending ? WindowManagerGlobal.RELAYOUT_INSETS_PENDING : 0, frameNumber,
            mTmpFrame, mPendingOverscanInsets, mPendingContentInsets, mPendingVisibleInsets,
            mPendingStableInsets, mPendingOutsets, mPendingBackDropFrame, mPendingDisplayCutout,
            mPendingMergedConfiguration, mSurfaceControl, mTempInsets);
    if (mSurfaceControl.isValid()) {
        mSurface.copyFrom(mSurfaceControl);
    } else {
        destroySurface();
    }
        }

System_server進(jìn)程 —— WMS

1. 跨進(jìn)程到WMS后，從relayoutWindow函數(shù)調(diào)用到createSurfaceControl(outSurfaceControl)。

（1）然后先是在WindowStateAnimator創(chuàng)建一個(gè)WindowSurfaceController對象，作為調(diào)用到WindowStateAnimator.java的createSurfaceLocked函數(shù)的返回值。

在createSurfaceLocked函數(shù)中，會new一個(gè)WindowSurfaceController對象，從而調(diào)用他的構(gòu)造函數(shù)。

在他的構(gòu)造函數(shù)中會創(chuàng)建一個(gè)SurfaceControl內(nèi)部類Builder對象，調(diào)用該對象的build函數(shù)；

(2) WMS.java中調(diào)用WindowStateAnimator.java的createSurfaceLocked函數(shù)之后，會執(zhí)行以下邏輯：

a. 如果surfaceController不為空，調(diào)用WindowSurfaceController的getSurfaceControl；

b. WindowSurfaceController.java調(diào)用

getSurfaceControl, outSurfaceControl.copyFrom(mSurfaceControl);，而mSurfaceControl就是之前的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的。此處的copyFrom會經(jīng)過JNI調(diào)用到Native層, 然后讀取SurfaeControl。

2. 在Builder內(nèi)部類的build函數(shù)中創(chuàng)建Java層的SurfaceControl對象，在SurfaceControl的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用JNI層的nativeCreate函數(shù)；

3. android_view_SurfaceControl.cpp的nativeCreate函數(shù)會調(diào)用SurfaceComposerClient.cpp的createSurfaceChecked函數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)surface（實(shí)際上是SurfaceControl），然后將surface返回。

SurfaceFlinger進(jìn)程

SurfaceComposerClinet.cpp位于frameworks/native/libs/gui模塊。

而libgui庫主要被JNI層中的代碼調(diào)用，從而和Surfacelinger進(jìn)程進(jìn)行交互，可以看做是Java層的Bn端，是SurfaceFlinger的Bp端。

比如此處的SurfaceComposerClinet通過Binder IPC（ISurfaceComposerClinet.cpp），跨進(jìn)程到SurfaceFlinger進(jìn)程。

1. SurfaceComposerClinet作為Bp客戶端調(diào)用：

status_t SurfaceComposerClient::createSurfaceChecked(const String8& name, uint32_t w, uint32_t h,
                                                     PixelFormat format,
                                                     sp<SurfaceControl>* outSurface, uint32_t flags,
                                                     SurfaceControl* parent,
                                                     LayerMetadata metadata) {
    sp<SurfaceControl> sur;
    status_t err = mStatus;

    if (mStatus == NO_ERROR) {
        sp<IBinder> handle;
        sp<IBinder> parentHandle;
        sp<IGraphicBufferProducer> gbp;

        if (parent != nullptr) {
            parentHandle = parent->getHandle();
        }

        err = mClient->createSurface(name, w, h, format, flags, parentHandle, std::move(metadata),
                                     &handle, &gbp);
        ALOGE_IF(err, 'SurfaceComposerClient::createSurface error %s', strerror(-err));
        if (err == NO_ERROR) {
            *outSurface = new SurfaceControl(this, handle, gbp, true /* owned */);
        }
    }
    return err;
}

2. Bn服務(wù)端是surfaceflinger模塊的Client.cpp，此時(shí)跨進(jìn)程到SurfaceFlinger進(jìn)程，調(diào)用createSurface，從而請求到SurfaceFlinger創(chuàng)建Surface：

status_t Client::createSurface(const String8& name, uint32_t w, uint32_t h, PixelFormat format,
                               uint32_t flags, const sp<IBinder>& parentHandle,
                               LayerMetadata metadata, sp<IBinder>* handle,
                               sp<IGraphicBufferProducer>* gbp) {
    // We rely on createLayer to check permissions.
    return mFlinger->createLayer(name, this, w, h, format, flags, std::move(metadata), handle, gbp,
                                 parentHandle);
}

3. 在SurfaceFlinger::createLayer中創(chuàng)建Layer（創(chuàng)建surface的請求到SurfaceFlinger進(jìn)程中就是創(chuàng)建Layer），創(chuàng)建的Layer有四種：

（1）createBufferQueueLayer
（2）createBufferStateLayer
（3）createColorLayer
（4）createContainerLayer

通常情況下創(chuàng)建的是第一種Layer——BufferQueueLayer（在P中是BufferLayer），會創(chuàng)建一個(gè)<sp>BufferQueueLayer強(qiáng)指針對象。

status_t SurfaceFlinger::createBufferQueueLayer(const sp<Client>& client, const String8& name,
                                                uint32_t w, uint32_t h, uint32_t flags,
                                                LayerMetadata metadata, PixelFormat& format,
                                                sp<IBinder>* handle,
                                                sp<IGraphicBufferProducer>* gbp,
                                                sp<Layer>* outLayer) {
.....
    sp<BufferQueueLayer> layer = getFactory().createBufferQueueLayer(
            LayerCreationArgs(this, client, name, w, h, flags, std::move(metadata)));
    status_t err = layer->setDefaultBufferProperties(w, h, format);
    if (err == NO_ERROR) {
        *handle = layer->getHandle();
        *gbp = layer->getProducer();
        *outLayer = layer;
    }

    ALOGE_IF(err, 'createBufferQueueLayer() failed (%s)', strerror(-err));
                                                }

序列圖

該序列圖包含上面部分的流程，包含APP進(jìn)程和WMS進(jìn)程之間的Session創(chuàng)建、SurfaceSession創(chuàng)建、Surface創(chuàng)建。

BufferQueue

關(guān)于BufferQueue只大致梳理他的創(chuàng)建流程，以及在渲染過程中的dequeuebuffer和queuebuffer流程、在合成過程中的acquire和release流程。

關(guān)于和GraphicsBuffer和再底層的邏輯，暫時(shí)不梳理。

BufferQueue概述

創(chuàng)建BuffeQueueLayer對象的onFirstRef中會創(chuàng)建一個(gè)BufferQueue。

BufferQueue是buffer流轉(zhuǎn)的中轉(zhuǎn)站。具體分成四個(gè)步驟：

1. 生產(chǎn)者dequeue一塊buffer，buffer狀態(tài)->DEQUEUED，持有者->Producer，之后生產(chǎn)者可以填充數(shù)據(jù)（渲染繪制）。在dequeueBuffer之前，buffer狀態(tài)是free，持有者是BufferQueue；

2. 生產(chǎn)者填充完數(shù)據(jù)后，進(jìn)行queue操作，buffer->QUEUED，持有者->BufferQueue。操作后producer會回調(diào)BufferQueue的onFrameAvailable函數(shù)，通知消費(fèi)者有可用的buffer;

3. 消費(fèi)者進(jìn)行acquire取出Buffer，buffer->ACQUIRED，持有者->Consumer;

4. 消費(fèi)者消費(fèi)完這塊buffer（已經(jīng)合成），進(jìn)行release操作釋放，歸還給BufferQueue

BufferQueue狀態(tài)

• DEQUEUED 狀態(tài)：

Producer dequeue一個(gè)Buffer后，這個(gè)Buffer就變?yōu)?DEQUEUED 狀態(tài)，release Fence發(fā)信號后，Producer就可以修改Buffer的內(nèi)容，我們稱為release Fence。

此時(shí)Buffer被Producer占用。

DEQUEUED狀態(tài)的Buffer可以遷移到 QUEUED 狀態(tài)，通過queueBuffer或attachBuffer流程。也可以遷移到FREE裝，通過cancelBuffer或detachBuffer流程。

• QUEUED 狀態(tài)：

Buffer繪制完后，queue到BufferQueue中，給Consumer進(jìn)行消費(fèi)。此時(shí)Buffer可能還沒有真正繪制完成，必現(xiàn)要等對應(yīng)的Fence發(fā)信號出來后，才真正完成。

此時(shí)Buffer是BufferQueue持有，可以遷移到ACQUIRED狀態(tài)，通過acquireBuffer流程。而且可以遷移到FREE狀態(tài)，如果另外一個(gè)Buffer被異步的queue進(jìn)來。

• ACQUIRED 狀態(tài)：

Buffer已經(jīng)被Consumer獲取，但是也必須要等對應(yīng)的Fence發(fā)信號才能被Consumer讀寫，找個(gè)Fence是從Producer那邊，queueBuffer的時(shí)候傳過來的。

我們將其稱為acquire fence。此時(shí)，Buffer被Consumer持有。狀態(tài)可以遷移到FREE狀態(tài)，通過releaseBuffer或detachBuffer流程。

除了從acquireBuffer流程可以遷移到ACQUIRED狀態(tài)，attachBuffer流程也可以遷移到ACQUIRED狀態(tài)。

• FREE 狀態(tài)：

FREE狀態(tài)，說明Buffer被BufferQueue持有，可以被Producer dequeue，它將遷移到DEQUEUED狀態(tài)，通過dequeueBuffer流程。

• SHARED狀態(tài)：

SHARED狀態(tài)是一個(gè)特殊的狀態(tài)，SHARED的Buffer并不參與前面所說的狀態(tài)遷移。它說明Buffer被用與共享Buffer模式。

除了FREE狀態(tài)，它可以是其他的任何狀態(tài)。它可以被多次dequeued, queued, 或者 acquired。這中共享Buffer的模式，主要用于VR等低延遲要求的場合。

BufferQueue創(chuàng)建以及創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽

在BufferQueueLayer::onFirstRef調(diào)用BufferQueue::createBufferQueue()創(chuàng)建了bufferQueue、生產(chǎn)者、消費(fèi)者，在創(chuàng)建生產(chǎn)者和消費(fèi)者的過程中，將他們綁定到同一個(gè)BufferQueue上。

之后會創(chuàng)建一個(gè)BufferLayerConsumer對象mConsumer，這個(gè)對象繼承了ConsumerBase類，所以會回調(diào)基類的構(gòu)造函數(shù)，注冊一個(gè)監(jiān)聽對象到BufferQueue（空對象）。

真正的監(jiān)聽是在mConsumer->setContentsChangedListener(this)基類構(gòu)造函數(shù)中還會調(diào)用consumerConnect將消費(fèi)者關(guān)聯(lián)到BufferQueue中。

此時(shí)監(jiān)聽對象就賦給了BufferQueue的mConsumerListener成員（調(diào)用BufferQueueConsumer的connect函數(shù)）。

這個(gè)監(jiān)聽對象會在queueBuffer是觸發(fā)，由生產(chǎn)者回調(diào)注冊到BufferQueue的幀可用通知。

DequeuBuffer

BufferQueue創(chuàng)建后，首先由生產(chǎn)者執(zhí)行 dequeueBuffer 請求一塊Buffer。

Dequeue和Queue的操作都是在硬件渲染(軟件繪制暫不考慮)的過程中，在ThreadedRenderer::draw函數(shù)中，updateRootDisplayList創(chuàng)建好一個(gè)RootDisplayList后，開始渲染一幀，在這時(shí)調(diào)用父類的syncAndDrawFrame函數(shù)，這個(gè)函數(shù)層層調(diào)到CanvasContext::draw函數(shù)，然后依次調(diào)用三個(gè)函數(shù)：

1. mRenderPipeline->getFrame 執(zhí)行dequeueBuffer請求一塊buffer

2. draw 填充buffer

3. mRenderPipeline->swapBuffers 執(zhí)行queueBuffer送到BufferQueue

在此處dequeuBuffer和queueBuffer兩個(gè)操作調(diào)到gui/Surface.cpp的兩個(gè)對應(yīng)函數(shù)，這個(gè)流程基本一樣。

大致都從SkiaOpenPipeline.cpp -> EglManager.cpp -> eglApi.cpp -> ANativeWindow.cpp，之后到Bp客戶端libgui庫的Surface.cpp，執(zhí)行具體操作。

Surface::dequeueBuffer中調(diào)用IGraphicBufferProducer::dequeueBuffer。然后remote()->transact(DEQUEUE_BUFFER,data,&reply)調(diào)用到Bn端BufferQueueProducer::dequeueBuffer函數(shù)。

1. 首先查找mSlots[found]的序列號found，mSlots是存放Buffer的地方，他的數(shù)量是64。即至多存放64個(gè)buffer。

2. found是從waitForFreeSlotThenRelock中獲取：

• 從非Free的buffer中統(tǒng)計(jì)dequeue和acquire的數(shù)量；

• 判斷dequeueBufferCount數(shù)量不能大于最大允許dequeueBuffer的數(shù)量；

• slot的獲取主要來自兩個(gè)集合，mFreeSlots和mFreeBuffers；兩者包含的所有狀態(tài)都是free，區(qū)別在于前者沒有attached，后者以及attached；如果調(diào)用來自dequeueBuffer優(yōu)先選擇前者，如果調(diào)用來自attachBuffer，優(yōu)先選擇后者；

• 如果沒找到符合要求的buffer或者queue的buffer還有太多沒有完成，就要等待這個(gè)buffer被acquired或者released，或者修改最大的buffer數(shù)量。

3. 找到可用的slot，還要判斷是否重新分配空間：如果Buffer（本質(zhì)上是GraphicBuffer）是空，并且需要重新分配空間，則對這個(gè)mSlots[found]初始化；

4. new GraphicBuffer為mSlots分配一個(gè)GraphicBuffer，賦值給BufferQueueCore中的變量mSlots[]的mGraphicBuffer；

mSlots[*outSlot].mGraphicBuffer = graphicBuffer;

Surface::dequeueBuffer從服務(wù)端申請到Buffer后，通過requestBuffer將客戶端的buffer和服務(wù)端的buffer指向同一塊物理內(nèi)存。

具體是IGraphicBufferPruducer代理中通過REQUEST_BUFFER狀態(tài)，在onTransact中將申請的GraphicBuffer，即mSlots[slot].mGraphicBuffer。將其寫入reply，等待客戶端讀取。

QueueBuffer

queueBuffer是在渲染一幀后通過mRenderPipeline->swapBuffers調(diào)用到Surface::queueBuffer。將填充完數(shù)據(jù)的buffer放入BufferQueue，并且通過監(jiān)聽者通知消費(fèi)者對象開始消費(fèi)。

在Bn端BufferQueueProducer::queueBuffer L977中調(diào)用：frameAvailableListener->onFrameAvailable(item);

通知消費(fèi)者，在BufferQueueLayer::onFrameAvailable中調(diào)用：mFlinger->signalLayerUpdate();

觸發(fā)SurfaceFlinger的消息循環(huán)機(jī)制，開始處理SurfaceFlinger合成事件。

序列圖

acquire & release

消費(fèi)者SurfaceFlinger通過acquire從BufferQueue取出一塊buffer消費(fèi)。消費(fèi)（合成）之后釋放。

序列圖