Surface、SurfaceView、SurfaceHolder及SurfaceHolder.Callback之间的关系

一、Surface

Surface就是“表面”的意思。在SDK的文档中，对Surface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”，这句话包括下面两个意思：

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。

引伸地，可以认为Android中的Surface就是一个用来画图形（graphics）或图像（image）的地方。通常画图是在一个Canvas对象上面进行的，由此，可以推知一个Surface对象中应该包含有一个Canvas对象，事实上的确如此，而且这一点可以很容易通过debug运行程序的方式得到证明（将光标停留在对象变量surface上，会弹出一个对话框，其中红色方框的内容，就表面surface中有一个CompatileCanvas成员变量）当然，看源代码也是可以证明这一点：

所以，Surface中的Canvas成员，是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。

二、SurfaceView

通过SurfaceView就可以看到Surface的部分或者全部的内容：

SurfaceView是Android中View的子类。事实上，在Android中所有用于界面展示的类皆为View的子类，包括那些不可见的、各种各样的Layout。

在Android中Surface是从Object派生而来，且实现了 Parcelable接口。看到Parcelable就让人能很自然地想到数据容器，SurfaceView就是用来展示Surface中的数据的。在这个层面上而言，Surface就是管理数据的地方，SurfaceView就是展示数据的地方。

三、SurfaceHolder

SurfaceHolder是一个接口，其作用就像一个关于Surface的监听器。提供访问和控制Surface 相关的方法，它通过三个回调方法，让我们可以感知到Surface的创建、销毁或者改变。在SurfaceView中有一个方法 getHolder。

除下面将要提到的SurfaceHolder.Callback外，SurfaceHolder还提供了很多重要的方法，其中最重要的就是：

1. abstract void addCallback(SurfaceHolder.Callback callback)

为SurfaceHolder添加一个SurfaceHolder.Callback回调接口。

2. abstract Canvas lockCanvas()

获取一个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(Rectdirty)

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(Canvascanvas)

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，同时Surface中相关数据会被丢失。

5. public abstract void setType (int type)

设置Surface的类型，接收如下的参数：

SURFACE_TYPE_NORMAL：用RAM缓存原生数据的普通Surface

SURFACE_TYPE_HARDWARE：适用于DMA(Direct memory access )引擎和硬件加速的Surface

SURFACE_TYPE_GPU：适用于GPU加速的Surface

SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS：表明该Surface不包含原生数据，Surface用到的数据由其他对象提供，在Camera图像预览中就使用该类型的Surface，有Camera负责提供给预览Surface 数据，这样图像预览会比较流畅。如果设置这种类型则就不能调用lockCanvas来获取Canvas对象了。需要注意的是，在高版本的Android SDK中，setType这个方法已经被depreciated了。

2、3、4中的同步锁机制的目的，就是为了在绘制的过程中，Surface中的数据不会被改变。

从设计模式的高度来看，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）。这样看起来三者之间的关系就清楚了很多。

四、SurfaceHolder.Callback

前面已经讲到SurfaceHolder是一个接口，它通过回到方法的方式，让我们可以感知到Surface的创建、销毁或者改变。其实这一点是通过其内部的静态子接口SurfaceHolder.Callback来实现的。 SurfaceHolder.Callback中定义了三个接口方法：

1. abstract void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height)

当surface发生任何结构性的变化时（格式或者大小），该方法就会被立即调用。

2. abstract void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)

当surface对象创建后，该方法就会被立即调用。

3. abstract void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)

当surface对象在将要销毁前，该方法会被立即调用。

在Android SDK文档中，关于SurfaceView的描述里面，有一段这样的话：

这个类的目的之一，就是提供一个可以用另外一个线程（第二个线程）进行屏幕渲染的surface（译注：即UI线程和绘制线程可以分离）。如果你打算这样使用，那么应当注意一些线程方面的语义：

- 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（典型地，就是应用的主线程。译注：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。

- 必须保证，只有在背后的Surface有效的时候 – 在SurfaceHolder.Callback.surfaceCreated()和 SurfaceHolder.Callback.surfaceDestroyed()这两个方法调用之间，访问它。

下面，我们通过一个非常简单例子来实际感受一下（代码摘自http://www.cnblogs.com/xuling/archive/2011/06/06/android.html，并做了一些结构性的改动），请留意代码中的注释：

1. 在Eclipse中创建一个Android Project项目TestSurfaceView，并选择生成缺省的Activity TestSurfaceViewActivity

2. 创建一个绘制线程如下：

package com.pat.testsurfaceview;  import android.graphics.Canvas;  
import android.graphics.Color;  
import android.graphics.Paint;  
import android.graphics.Rect;  
importandroid.view.SurfaceHolder;  // 绘制线程  
public class MyThread extendsThread  
{  private SurfaceHolder holder;  private boolean run;  public MyThread(SurfaceHolder holder)  {  this.holder = holder;  run = true;  }  @Override  public void run()  {  int counter = 0;  Canvas canvas = null;  while(run)  {  // 具体绘制工作  try  {  // 获取Canvas对象，并锁定之  canvas= holder.lockCanvas();  // 设定Canvas对象的背景颜色  canvas.drawColor(Color.WHITE);  // 创建画笔  Paintp = new Paint();  // 设置画笔颜色  p.setColor(Color.BLACK);  // 设置文字大小  p.setTextSize(30);  // 创建一个Rect对象rect  Rect rect = new Rect(100, 50, 380, 330);  // 在canvas上绘制rect  canvas.drawRect(rect,p);  // 在canvas上显示时间  canvas.drawText("Interval = " + (counter++) + " seconds.", 100, 410, p);  Thread.sleep(1000);  }  catch(Exception e)  {  e.printStackTrace();  }  finally  {  if(canvas != null)  {  // 解除锁定，并提交修改内容  holder.unlockCanvasAndPost(canvas);  }  }  }  }  public boolean isRun()  {  return run;  }  public void setRun(boolean run)  {  this.run = run;  }  
}

3. 自定义一个SurfaceView类如下：

package com.pat.testsurfaceview;  import android.content.Context;  
import android.view.SurfaceHolder;  
import android.view.SurfaceView;  public class MySurfaceView extends SurfaceView  
implements  
SurfaceHolder.Callback  
{  private SurfaceHolder holder;  private MyThread myThread;  publicMySurfaceView(Context context)  {  super(context);  // 通过SurfaceView获得SurfaceHolder对象  holder = getHolder();  // 为holder添加回调结构SurfaceHolder.Callback  holder.addCallback(this);  // 创建一个绘制线程，将holder对象作为参数传入，这样在绘制线程中就可以获得holder  // 对象，进而在绘制线程中可以通过holder对象获得Canvas对象，并在Canvas上进行绘制  myThread = new MyThread(holder);  }  // 实现SurfaceHolder.Callback接口中的三个方法，都是在主线程中调用，而不是在绘制线程中调用的  @Override  public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height)  {  }  @Override  public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)  {  // 启动线程。当这个方法调用时，说明Surface已经有效了  myThread.setRun(true);  myThread.start();  }  @Override  public void surfaceDestroyed(SurfaceHolderholder)  {  // 结束线程。当这个方法调用时，说明Surface即将要被销毁了  myThread.setRun(false);  }  
}

4. 修改TestSurfaceViewActivity.java代码，使之如下：

package com.pat.testsurfaceview;  import android.app.Activity;  
import android.os.Bundle;  public class TestSurfaceViewActivity extends Activity  
{  @Override  public void onCreate(Bundle savedInstanceState)  {  super.onCreate(savedInstanceState);  //setContentView(R.layout.main);  setContentView(new MySurfaceView(this));  }  
}

运行结果：