Android 图形系统 -- 硬件加速渲染

我们在开发过程中经常会遇到硬件加速这个概念，

硬件加速的设置

Android 3.0 (API level 11), 开始支持
所有的 View 的 canvas 都会使用GPU，但是硬件的加速会占有一定的RAM。
在API >= 14上，默认是开启的，如果你的应用只是标准的 View 和 Drawable，全局都打开硬件加速，是不会有任何问题的。
然而，硬件加速并不支持所有的2D画图的操作，这时开着它，可能会影响到你的自定义控件或者绘画，出现异常等行为，
所以android对于硬件加速提供了可选性
硬件加速的级别
Application

<application 
    android:hardwareAccelerated="false" 
...>
</application>

Activity

<application 
    android:hardwareAccelerated="true">
    <activity ... />
    <activity android:hardwareAccelerated="false" />
</application>

Window

1
2
3

getWindow().setFlags(
   WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED,
   WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED);

View

1	myView.setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null);

application 和 activity 都可以单独控制硬件加速的打开和关闭。
window级别无法关闭硬件加速，可以开启硬件加速。
view级别只能关闭硬件加速，无法开启硬件加速。
通过window开启硬件加速后，onDraw 的 canvas 是 DisplayListCanvas 实例。
另外只要通过 View 的 setLayerType 设置了关闭或者开启（虽然不能成功），onDraw 的 canvas 都变成了 Canvas 实例。也就是说通过 View 的 setLayerType 可以把 View 中的画布换成 Canvas，具体是不是硬件加速是由 Canvas 类来决定。这部分的源码分析我们后面再介绍。
可以在 application 中关闭，activity 中打开；
可以在 application 中打开，activity 中关闭；

硬件加速的限制

目前，Android对硬件加速的支持并非完美，有些绘制操作在开启硬件加速的情况下不能正常工作。
硬件加速不支持的操作列表

硬件加速之Canvas

在实际开发中或许你有下面的经历：
尽管已经设置了硬件加速，通过 TextureView.lockCanvas() 或者通过 SurfaceView.getHolder().lockCanvas() 得到的 Canvas 通过打印 Canvas.isHardwareAccelerated() 会返回 false。而 TextureView.isHardwareAccelerated() 或者 SurfaceView.isHardwareAccelerated() 是返回true的。
这是正确的，通过 lockCanvas() 得到的 Canvas 只能用软件绘制的。
如果想通过硬件渲染，只能通过 lockHardwareCanvas 或者调用OpenGL接口实现。
具体可以参考：systemui/ImageWallpaper.java，里面提供了用 OpenGL 和 Canvas 来绘制壁纸的两种方法。
先来看一下 View 的情况：

public class CustomView extends TextView {
    ......

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        Bitmap bitmap1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.ic_launcher);
        canvas.drawBitmap(bitmap1,0,0,new Paint());
    }
}

如果开启了硬件加速，在 onDraw 这里打断点，你会发现 canvas 其实是 DisplayListCanvas 实例。
通过调试 canvas.isHardwareAccelerated(); 的执行结果是返回 true。

如果通过 application 或者 activity 关闭了硬件加速，onDraw 的 canvas 其实是 Surface.CompatibleCanvas 实例。
如果通过 view 关闭了硬件加速，onDraw 的 canvas 其实是 Canvas 实例。

使用多种方式(View/SurfaceView/TextureView)实现高效绘制
能实现使用GPU绘制的只有 View，因为它使用 SurfaceView/TextureView 实现时并没有使用到 OpenGL 的 API，canvas.drawText(...) 的 Canvas 是使用 CPU 的，所以如果在CPU资源缺少的情况下效率并不高。
总结可得，使用 Canvas 要注意是否有硬件加速，一般的 View 是有的，而 SurfaceView 和 TextureView 通过 lockCanvas() 得到的 Canvas 是没有的。