Android 展示控件之Surface、SurfaceView、SurfaceHolder及SurfaceHolder.Callback之间的关系

一、Surface 

Surface在SDK的文档中的描述是这样的：Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor，翻译成中文就是“由屏幕显示内容合成器(screen compositor)所管理的原生缓冲器的句柄”。这句话包括如下两个意思：

1. 通过Surface（因为Surface是句柄）就可以获得原生缓冲器以及其中的内容。就像在C语言中，可以通过一个文件的句柄，就可以获得文件的内容一样；
2. 原生缓冲器（rawbuffer）是用于保存当前窗口的像素数据的。

也就是说Android中的Surface就是一个用来画图形（graphics）或图像（image）的地方。根据Java方面的常规知识，我们知道通常画图是在一个Canvas对象上面进行的，所以我们可以推测一个Surface对象中应该包含有一个Canvas对象，而事实也确实如此，通过查看Surface的源码可以证明：

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private final Canvas mCanvas = new CompatibleCanvas();
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Surface中的Canvas成员专门用于供程序员画图的场所，就像黑板一样；其中的原生缓冲器是用来保存数据的地方；Surface本身的作用类似一个句柄，得到了这个句柄就可以得到其中的Canvas、原生缓冲器以及其它方面的内容。

每个Surface都是双缓冲，它有一个backBuffer和一个frontBuffer，Surface中创建了Canvas对象，用来管理Surface绘图操作，Canvas对应Bitmap，存储Surface中的内容。所以使用Surface进行绘制的流程为：

1. 创建一个Bitmap对象。
2. 创建一个Canvas对象关联创建的Bitmap对象。
3. 在Canvas上进行绘制。
4. 锁定Canvas画布。
5. 将Bitmap内容绘制到backBuffer中去。
6. 解锁Canvas画布。

二、SurfaceView

SurfaceView是视图类View的子类，且实现了Parcelable接口且实现了Parcelable接口，其中内嵌了一个专门用于绘制的Surface，SurfaceView可以控制这个Surface的格式和尺寸，以及Surface的绘制位置。可以理解为Surface就是管理数据的地方，SurfaceView就是展示数据的地方，而我们就是通过SurfaceView看到的Surface的部分或者全部内容，再换句话说就是Surface是用通过SurfaceView才能展示其中的内容，二者的关系图如下：

SurfaceView和View最本质的区别在于：SurfaceView支持在单独线程中重新绘制画面，而View必须在UI的主线程中更新画面。

三、SurfaceHolder

SurfaceHolder是一个接口，其作用类似于一个surace的监听器，提供访问和控制Surface的方法。通过下面三个回调方法可以监听Surface的创建、销毁或者改变。

SurfaceView中调用getHolder方法，可以获得当前SurfaceView中的surface对应的SurfaceHolder，SurfaceHolder中重要的方法有：

1. abstract  void addCallback（SurfaceHolder.Callback callback )：为SurfaceHolder添加一个SurfaceHolder.Callback回调接口。
2. abstract  Canvas lockCanvas() ：获取Surface中的Canvas对象，并锁定之。所得到的Canvas对象，其实就是Surface中一个成员。
3. abstract Canvas lockCanvas(Rect dirty)：同上。但只锁定dirty所指定的矩形区域，因此效率更高。
4. abstract  void unlockCanvasAndPost(Canvas canvas)：当修改Surface中的数据完成后，释放同步锁，并提交改变，然后将新的数据进行展示。
5.  public abstract void setType (int type)：设置Surface的类型。

从设计模式的角度来看，Surface、SurfaceView和SurfaceHolder实质上就是广为人知的MVC，即Model-View-Controller。Model就是模型的意思，或者说是数据模型，或者更简单地说就是数据，也就是这里的Surface；View即视图，代表用户交互界面，也就是这里的SurfaceView；SurfaceHolder很明显可以理解为MVC中的Controller（控制器）。这样再看三者之间的关系就清楚了很多。

四、SurfaceHolder.Callback

SurfaceHolder.Callback是SurfaceHolder接口内部的静态子接口，SurfaceHolder.Callback中定义了三个接口方法：

• public void sufaceChanged(SurfaceHolder holder,int format,int width,int height){}：Surface的大小发生改变时调用。
• public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder){}：Surface创建时触发，一般在这里调用画面的线程。
• public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder){}：销毁时触发，一般在这里将画面的线程停止、释放。

注意：所有SurfaceView和SurfaceHolder.Callback中声明的方法，必须在运行SurfaceView窗口中的线程中调用（即UI线程），因为它们需要正确地将同时被绘制线程访问的各种状态进行同步。