Android基础回顾】六：安卓显示机制Surface 、 SurfaceFlinger、Choreographer
在 Android 系统中，Surface 和 SurfaceFlinger 是图形渲染系统的核心组件，负责屏幕显示内容的合成与管理。它们协同工作，使各种 App 和系统界面能够高效地显示在屏幕上。
1 Surface 是什么？
Surface 是一个抽象的图形缓冲区接口，允许应用程序或系统组件将图像内容绘制进去，并最终显示在屏幕上。
我们可以把它理解为“一个可以绘图的画布”，在内部由一系列 GraphicBuffer 组成（通常是3个），用于支持双缓冲/三缓冲机制。
1.1 典型使用场景
应用界面绘制（由 SurfaceView, TextureView 或 SurfaceHolder 提供）
视频播放（如 MediaPlayer 或 ExoPlayer 会使用 Surface）
摄像头预览
游戏引擎的 OpenGL 渲染输出
1.2 工作方式
Surface 提供 Canvas 或 OpenGL 接口供应用绘制。绘制完成后通过 unlockCanvasAndPost() 或 eglSwapBuffers() 提交 buffer。
提交的 buffer 会被传递给系统的 SurfaceFlinger 进行合成显示。
2 SurfaceFlinger 是什么？
SurfaceFlinger 是 Android 系统中的 系统服务（native daemon），负责合成所有应用窗口、系统窗口、状态栏、导航栏等图层，然后交由显示驱动（HWComposer）将最终图像送到屏幕。
它运行在 system_server 之外的 native 层（C++ 实现），是 Android 图形系统的大脑。
2.1 SurfaceFlinger 会做什么？
管理所有 Layer（每个应用窗口对应一个 Layer）
合成 Layer（可以用 GPU 或 HWC：Hardware Composer）
控制 VSYNC（垂直同步信号）
最终输出帧到显示屏幕
2.2 SurfaceFlinger 工作流程是什么样的？
3 Surface 与 SurfaceFlinger是怎么交互的？
这里重点是BufferQueue 机制，因为Surface 和 SurfaceFlinger 之间就是通过 BufferQueue 共享 buffer 数据的。
Producer：App 侧绘制内容，生产图像数据。
Consumer：SurfaceFlinger 侧消费图像数据，合成显示。
而BufferQueue 内部包含多缓冲机制，确保数据同步和绘制不卡顿。
从生产-消费角度看，整体流程是这样的：
4 Choreographer
Choreographer 是 Android 提供的一个类，用于监听 VSYNC 信号，并在合适的时机调度你的绘制、布局和动画操作。
它属于 Android 中非常关键的 帧调度器，负责协调应用绘制的时机，确保每一帧的动画或 UI 绘制都和 VSYNC 同步，从而实现流畅的用户体验。
整体流程
Q&A
Canvas 是什么？
Canvas 是 Android 提供的一套 2D 绘图 API，它允许开发者使用 Java/Kotlin 或 native C++ 来绘制图形，如线条、文字、图片、矩形、圆等。
可以把 Canvas 理解为一个“画布”，你用画笔（Paint）在上面画图，最终会显示在屏幕上。
OpenGL 是什么？
OpenGL（Open Graphics Library） 是一个跨平台的 3D 图形绘制 API，Android 使用的是 OpenGL ES（嵌入式版本），用于实现更复杂、高性能的图形渲染，尤其是 3D 游戏和图形动画。
双缓冲/三缓冲机制是怎么样的？
显示系统绘制画面不是直接在屏幕上画，而是先画在内存中的缓冲区里，画完了再显示。这是为了避免中间画一半被用户看到（就是所谓的撕裂）。
什么是双缓冲，双缓冲 = 使用两个缓冲区来交替绘制和显示图像。
| 缓冲区 | 用途 |
|---|---|
| 前缓冲区（Front Buffer） | 正在被显示器显示 |
| 后缓冲区（Back Buffer） | 正在被应用绘制新的一帧 |
具体流程是这样的：
而三缓冲呢？
| 缓冲区 | 用途 |
|---|---|
| Front Buffer | 正在显示 |
| Back Buffer | 等待显示 |
| Draw Buffer | 正在绘制 |
流程：
VSYNC 信号是什么？有什么用？
VSYNC（Vertical Synchronization）信号 是显示器在每次刷新屏幕内容时发出的一个时钟信号，用来告诉图形系统：
“我马上要开始绘制下一帧了，你现在可以把新的画面准备好。”
假设如果没有 VSYNC（非同步），GPU 正在往屏幕写入新图像时，显示器可能已经开始显示帧A的一部分内容。下一帧B又来了，结果就是“撕裂（tearing）”，屏幕上半部分显示的是上一帧，下半部分是下一帧。
有了 VSYNC（同步），系统所有绘制流程都会和显示器“节奏一致”；画面更新整齐，滚动、动画更平滑。
但如果处理慢，可能会“掉帧（frame drop）”
持续更新中。。。