Android的显示系统一直使用双缓冲和VSync来防止屏幕画面发生撕裂现象,这也是其他系统的常规操作。Android的不同之处是将VSync运用到绘制系统中,作为黄油计划(Project Butter)的一部分,用以提升系统的流畅度。
VSync:
Android中VSync的作用是统一系统绘制与显示节奏(Apps和SurfaceFlinger),大家各司其职,确保在VSync来的时候干活,这样系统理论上就丝滑了。
如下图,在没有VSync的情况下,系统渲染的节奏与屏幕刷新的节奏不一致,如果某一帧系统渲染的比较晚,那么就会出现屏幕两次刷新都显示同一份内容的情况,也就是Jank(掉帧)。
有了VSync的话,系统会在VSync到来时进行绘制,与屏幕的刷新节奏保持一致,这样就大大降低了jank的概率。
那么问题来了,怎么让Apps根据VSync的节奏来进行绘制呢?App依赖系统的绘制系统,所以必须让绘制系统听命令才行,这就是Choreographer出现的原因。
Choreographer:
Choreographer(编舞者)的作用在源码的注释中已经写得很明白,是用来接收定时脉冲信号来控制绘制的模块。也就是说,有了Choreographer,apps就能够根据Vsync信号来进行周期性的绘制工作。
以上两者配合就基本上完成了Android中VSync的改造,但是还有一个造成Jank的原因也是不容忽视的,这就是双buffer机制带来的jank风险。
Triple Buffer:
如下图,理想情况下的双buffer是没有问题的,这个理想状态是指绘制工作(可以粗略地理解为一帧CPU和GPU执行的总耗时)在一个VSync周期内完成,这样的情况下,不会发生jank。
遗憾的是,事情的发展不会总是按我们的预期来进行的,如果绘制时长超过了一个VSync周期,那么就必然会发生jank。如下图所示,有两帧的绘制超过了一个VSync周期,那么就会发生两次Jank。
三Buffer机制实际上就是在上述backbuffer和frontbuffer的基础上,再添加一块buffer进行轮转。在这样的情况下,同样假设有两帧的绘制就是大于一个VSync周期,那么只会造成一次Jank。
三buffer机制虽然能降低jank的概率,但是也会带来Touch响应慢和内存消耗高的负面影响,只不过相对于它带来的效果,这些负面影响被忽略了。
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