Android隐喻（三) 图形绘制: Canvas、SurfaceView、Paint、Surface、SurfaceHolder、Bitmap

　　如果你是画家，有一群人想要看你的画，想象一下整个流程。

　　首先找一块画布，执笔，绘制，完成后找一面墙把画挂上去，众人围观。其中不可缺少的要素包括：画布、（画家拿笔）绘制、挂墙展示。对于计算机，也就对应着 帧缓存、像素填充、刷新至屏幕。如果你希望显示一些东西，那么首先你需要拿到一块缓存，然后向这块缓存中填充像素（也就是绘制），然后将这块缓存交给屏幕显示出来。

 　　Android中的图形绘制，不外如是。

　　来看一下典型的绘制-显示代码：

class GameView extends SurfaceView implements Callback
{
  @Override
  public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)
  {
    Canvas c = holder.lockCanvas();
    c.drawBitmap(x, y, bitmap, paint);
    holder.unlockCanvasAndPost(c);
  }
}

 　　这里先谈谈Canvas，其英文语意为"画布“，一开始天真的我就真把它当成了画布。所谓画布，乃承载画的载体，之于计算机，我的第一反应：画布 = buffer = 缓存，用像素填充画布，然后将它”贴“到屏幕上，就完成了绘制和显示的过程。正是由于我有这个先入为主的观念，按我看来，Canvas应该有个形如Canvas(width, height, PixelType)构造方法，用来生成一块width * height * getBytesOfPerPixel(PixelType) 字节大小的buffer，然后我就可以尽情在上面进行绘制了。但是Canvas最常见的构造方法是Canvas(Bitmap)，这曾令我百思不得其解，把一个位图给一块画布，这是什么意思？这个错误的隐喻导致我在看Canvas和Bitmap时纠结了很久。

　　事实上，Canvas为一个功能类，提供了大量的drawXXX方法，所以它实际上扮演的是画家的角色，而非画布。要想绘画，你必须给画家一块画布，而Canvas(Bitmap)中的Bitmap则充当了画布的角色。

　　再来看上面那个典型的绘制-显示代码：我们需要从中找到绘制（画家和画笔）、缓存（画布）、刷新至屏幕（挂墙展示）这三个基本要素。

　　1，绘制

　　　　和一开始的隐喻对应，画家是Canvas，画笔是Paint类的实例paint，Canvas使用paint完成绘制。即代码：c.drawBitmap(x, y, bitmap, paint); 本质是将bitmap绘制（复制）在画布上。

　　2, 画布

 　　　来看看画布在哪，Canvas来自于holder.lockCanvas（），这个方法会通过jni调用对应的native方法，其本质是从holder所持有的Surface中获取屏幕冲区的地址，然后用这个地址构造一个native的Bitmap对象（SKBitmap)，再用这个Bitmap对象构造一个native的Canvas对象（SKCanvas)，再返回这个Canvas对象，java层的Canvas对象其实只是对SKCanvas对象的一个简单包装，所有绘制方法都是转交给SKCanvas来做。

　　　所以这里的画布就是由屏幕缓存所构造出来的Bitmap。holder.lockCanvas（）所返回的Canvas对象是在这块画布上进行绘制。这里的Surface是对屏幕缓存的抽象。我们绘制，可以在屏幕缓存上直接绘制，也可以先绘制在任何一块缓存上，然后将这块缓存中的内容复制到屏幕缓存中。

 　　值得注意的是，这里你并没有直接获得一块画布（Bitmap），而只是获得了一个画家（Canvas)，画家出现的时候手里已经有了画布，不需要你提供给他，就可以进行绘制。

 　　3，刷新至屏幕

 　　　对应的代码为holder.unlockCanvasAndPost(c)，其本质就是将之前绘制好的画布交给图形显示驱动，在真实的设备（屏幕）上显示出来。

 　  总结: 如果你想在Android上进行绘制，你首先要找到一块缓存（Bitmap），然后将其交给画家(构造Canvas)，让画家在其上绘制（drawXXX，可能需要提供一只Paint画笔），再将其交给屏幕去显示（本质上是将 所绘制的缓存复制到屏幕缓存中，再触发更新命令，所以你需要找到一个Surface(屏幕缓存），而Android中你无法直接构造Surface，你只能通过SurfaceView或其它方式由系统提供给你一个Surface，而SurfaceView中的Surface是在WindowManagerImpl.addView() - 即添加窗口到WMS时创建的，这个Surface对象为ViewRoot所持有。）

　　Andoid中除了用SurfaceView自己来控制屏幕绘制外，对于简单应用，更通常的做法是使用XML指定的View布局，通过框架回调来实现屏幕显示，但其本质和SurvaceView并无区别，同样是 获取缓存、绘制、显示在屏幕，后续将进行分析。