一、普通View生成圖片的原理
我們先來分析下從普通View中獲取圖片的方法。程式碼如下：
public Bitmap getBitmapFromView(View view){
if (view == null) {
return null;
}
view.setDrawingCacheEnabled(true);
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(view.getDrawingCache());
view.setDrawingCacheEnabled(false);
view.destroyDrawingCache();
return bitmap;
}
複製程式碼上面是從普通view獲取影象的方法，核心API是view.getDrawingCache()，跟蹤原始碼可知最終呼叫到View.java的buildDrawingCacheImpl()方法。我們來研究下這個方法的實現。
frameworks\base\core\java\android\view\View.java
private void buildDrawingCacheImpl() {
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(mResources.getDisplayMetrics(), width, height, quality);
Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
final int restoreCount = canvas.save();
if ((mPrivateFlags & PFLAG_SKIP_DRAW) == PFLAG_SKIP_DRAW) {
mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;
dispatchDraw(canvas);
} else {
draw(canvas);
}
canvas.restoreToCount(restoreCount);
}
複製程式碼上面是我精簡後的方法，可以很清晰的看到普通View生成影象的原理就是，生成一個新的Bitmap，把這個新的Bitmap設定給一個Canvas，然後再呼叫源View的Draw方法，將影象原型繪製到新Bitmap上。簡單說，就是通過Canvas把源View的影象原型繪製到新Bitmap中，這樣再將新Bitmap儲存起來就得到了View的影象。
在Android中繪製一個二維影象需要四個基本元件： 1、a Bitmap：儲存影象畫素資料（to hold the pixels） 2、a Canvas：包含一系列繪製和影象變換的方法（to host the draw calls，writing into the bitmap) 3、a drawing primitive：影象原型 (e.g. Rect, Path, text, Bitmap) 4、a paint：畫筆描述繪製顏色、風格 (to describe the colors and styles for the drawing)
一句話描述：canvas 用畫筆把影象原型繪製到bitmap上。
二、同理為啥不能從SurfaceView中獲取圖片呢？
從上分析中可以知道獲取普通View的圖形就是呼叫View的Draw方法在新的Bitmap上再繪製一次。那為啥同樣的邏輯在SurfaceView上無效呢？讓我們來看下SurfaceView的Draw方法的實現。
frameworks\base\core\java\android\view\SurfaceView.java
@Override
public void draw(Canvas canvas) {
if (mWindowType != WindowManager.LayoutParams.TYPE_APPLICATION_PANEL) {
// draw() is not called when SKIP_DRAW is set
if ((mPrivateFlags & PFLAG_SKIP_DRAW) == 0) {
// punch a whole in the view-hierarchy below us
canvas.drawColor(0, PorterDuff.Mode.CLEAR);
}
}
super.draw(canvas);
}
複製程式碼SurfaceView的Draw方法及其簡單，就上面這幾行程式碼。關鍵程式碼就這行canvas.drawColor(0, PorterDuff.Mode.CLEAR);原始碼中註釋已經解釋了這行程式碼的作用，就是在View層打一個洞露出View層下面的東西。從下面備註可以看到使用PorterDuff.Mode.CLEAR模式drawColor就是繪製全透明。
PorterDuff.Mode 我的理解就是兩張圖片重疊的部分影象合成模式。下面是PorterDuff.Mode的部分原始碼。 Sa：全稱為Source alpha，表示源圖的Alpha通道； Sc：全稱為Source color，表示源圖的顏色； Da：全稱為Destination alpha，表示目標圖的Alpha通道； Dc：全稱為Destination color，表示目標圖的顏色. 程式碼註釋就是重疊部分影象合成的計算公式。
frameworks\base\graphics\java\android\graphics\PorterDuff.java
public enum Mode {
/** [0, 0] */
CLEAR (0),
/** [Sa, Sc] */
SRC (1),
/** [Da, Dc] */
DST (2),
/** [Sa + (1 - Sa)*Da, Rc = Sc + (1 - Sa)*Dc] */
SRC_OVER (3),
...
}
複製程式碼Draw方法最終呼叫了super.draw(canvas)，實際呼叫View的onDraw方法來繪製View的內容，但是我們看SurfaceView的原始碼發現它沒有實現onDraw方法。也就是說在普通View遞迴繪製過程中，SurfaceView在View層只繪製了一個透明視窗。
看到這裡就明白了為啥從SurfaceView中獲取不到影象快取了。普通View獲取影象換成的原理是呼叫View的Draw方法在新的Bitmap上繪製一次View的內容，但是SurfaceView比較特別，它的展示內容繪製不是通過draw流程繪製的，所以我們通過這種方式獲取不到影象快取。
如果是這樣，那又會有一個疑問了，SurfaceView上展示的影象內容到底是怎麼繪製的呢，和普通View的影象繪製有什麼區別呢？
三、Android上影象渲染流程
上面程式碼以繪製文字為例，展示了在普通View和SurfaceView上繪製影象的程式碼實現。它們的共同點是都是用canvas來繪製影象。不同的地方是普通View是從複寫的onDraw(Canvas canvas)方法中獲取到canvas的，而SurfaceView是從surface中獲取canvas來繪製的。
3.1 普通View的繪製
想要弄清楚View是怎麼繪製的得先弄明白View是怎麼建立出來的。我們先來看下View的建立流程。
Android應用開發都都知道，在Android應用中建立一個互動介面使用的四大元件之一的Activity，在Activity的onResume生命週期方法執行後介面就展示出來了。如上圖所示介面建立流程大致分三個步驟：
- 步驟一：建立Activity，這個過程會建立一個PhoneWindow例項；
- 步驟二：在Activity的
onCreate生命週期中setContentView設定應用開發者定義的佈局View。佈局設定的過程是委派給PhoneWindow來完成的。PhoneWindow先建立介面根佈局，其中包括了一些系統資訊展示的區域，然後把應用開發者傳進來的應用介面放置到應用資訊展示區域。整個介面佈局形成一棵佈局樹ViewTree。 - 步驟三：在Activity的
onResume生命週期中將ViewTree新增到WMS中，WMS通過ViewRootImpl來觸發ViewTree的遞迴測量、佈局和繪製的流程。這個過程完成後介面就展示出來了。
從上面流程圖可以看出介面繪製是從ViewRootImpl中開始觸發的。來看下精簡後的performTraversals方法。
frameworks\base\core\java\android\view\ViewRootImpl.java
private void performTraversals() {
...
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
...
performLayout(lp, mWidth, mHeight);
...
performDraw();
...
}
複製程式碼就是我們熟知的measure - layout - draw流程。今天我們主要關心View的繪製，我們來看下Draw的流程，主要看下在View的Draw方法中傳遞進來Canvas物件是怎麼產生的。
frameworks\base\core\java\android\view\ViewRootImpl.java
final Surface mSurface = new Surface();
private void performDraw() {
...
mIsDrawing = true;
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "draw");
try {
draw(fullRedrawNeeded);
} finally {
mIsDrawing = false;
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
}
...
}
private void draw(boolean fullRedrawNeeded) {
Surface surface = mSurface;
if (!surface.isValid()) {
return;
}
if (!drawSoftware(surface, mAttachInfo, xOffset, yOffset, scalingRequired, dirty)) {
return;
}
...
}
private boolean drawSoftware(Surface surface, AttachInfo attachInfo, int xoff, int yoff,
boolean scalingRequired, Rect dirty) {
...
// Draw with software renderer.
final Canvas canvas;
try {
canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);
...
// 這裡就呼叫到View裡了，平時複寫View的onDraw(Canvas canvas)方法繪製影象時用到的canvas就是這裡傳遞下去的。
mView.draw(canvas);
...
} finally {
try {
surface.unlockCanvasAndPost(canvas);
} catch (IllegalArgumentException e) {
Log.e(mTag, "Could not unlock surface", e);
mLayoutRequested = true;
return false;
}
}
return true;
}
複製程式碼從上述原始碼可以看到ViewRootImpl有一個Surface屬性，當介面繪製時，就呼叫mSurface.lockCanvas方法獲取一個Canvas物件傳遞個View遞迴繪製。ViewRootImpl簡易類圖如下。
Canvas: 封裝了一系列繪製的方法； Surface: 影象資料儲存區。
通過下面的Surface的原始碼可以看到mSurface.lockCanvas實際就是Canvas設定了一個Bitmap。而後的View遞迴繪製就是在Surface建立的Bitmap上繪製。
frameworks\base\core\java\android\view\Surface.java
public Canvas lockCanvas(Rect inOutDirty)
throws Surface.OutOfResourcesException, IllegalArgumentException {
synchronized (mLock) {
checkNotReleasedLocked();
if (mLockedObject != 0) {
throw new IllegalArgumentException("Surface was already locked");
}
mLockedObject = nativeLockCanvas(mNativeObject, mCanvas, inOutDirty);
return mCanvas;
}
}
複製程式碼frameworks\base\core\jni\android_view_Surface.cpp
static jlong nativeLockCanvas(JNIEnv* env, jclass clazz, jlong nativeObject, jobject canvasObj, jobject dirtyRectObj) {
sp<Surface> surface(reinterpret_cast<Surface *>(nativeObject));
ANativeWindow_Buffer outBuffer;
status_t err = surface->lock(&outBuffer, dirtyRectPtr);
SkImageInfo info = SkImageInfo::Make(outBuffer.width, outBuffer.height,
convertPixelFormat(outBuffer.format),
outBuffer.format == PIXEL_FORMAT_RGBX_8888
? kOpaque_SkAlphaType : kPremul_SkAlphaType,
GraphicsJNI::defaultColorSpace());
SkBitmap bitmap;
ssize_t bpr = outBuffer.stride * bytesPerPixel(outBuffer.format);
bitmap.setInfo(info, bpr);
if (outBuffer.width > 0 && outBuffer.height > 0) {
bitmap.setPixels(outBuffer.bits);
} else {
// be safe with an empty bitmap.
bitmap.setPixels(NULL);
}
Canvas* nativeCanvas = GraphicsJNI::getNativeCanvas(env, canvasObj);
// 給Canvas設定Bitmap
nativeCanvas->setBitmap(bitmap);
sp<Surface> lockedSurface(surface);
lockedSurface->incStrong(&sRefBaseOwner);
return (jlong) lockedSurface.get();
}
複製程式碼到這裡普通View的繪製就算是跑通了。一個PhoneWindow例項就對應一個介面，以它通過樹形結構組織Views，把根View設定到ViewRootImpl例項中，ViewRootImpl例項和根部局例項是一一對應的，ViewRootImpl接收系統訊息來後通過根部局觸發遞迴繪製。我們的介面畫素資料儲存在Surface中，這個Surface就是在ViewRootImpl中建立的。
onDraw方法，但是他們使用的canvas是同一個物件，實際上他們是在同一個surface上的不同區域繪製影象資料。
3.1 SurfaceView的繪製
我們再來詳細看下在SurfaceView上繪製文字的過程。在SurfaceView這個繪製場景中我們屢一下前面講到影象繪製的四要素，影象原型就是我們需要繪製的文字、畫筆就是繪製是建立的paint例項、繪製方法就是canvas物件的drawText方法、畫素承載容器就是surface。
從上圖可以看出在SurfaceView繪製過程中有兩個surface。一個是繼承自普通View繪製流程從ViewRootImpl傳遞出來的mSurface1，另一個是SurfaceView自己的屬性mSurface2。在View數遞迴繪製過程中，SurfaceView只在mSurface1上繪製了一個透明區域，沒有繪製任何實質的內容。真正SurfaceView展示的內容是直接操作mSurface2來繪製的。也就是說SurfaceView顯示內容更新不需要走View樹遞迴繪製的過程，直接操作自己私有的mSurface2即可，這也是為什麼我們可以通過非UI執行緒來更新SurfaceView顯示內容的原因。
到這裡我們SurfaceView的繪製流程也清楚了。到這裡文章標題的疑問就比較好回答了。從普通view中獲取影象的方法view.getDrawingCache()實質是呼叫View樹繪製的方法在新的bitmap上再繪製一次影象原型。但是SurfaceView的展示影象卻不是在View樹繪製流程中繪製的。
四、如何解決這個問題
5.1 SurfaceView內容是開發者繪製的
既然繪製工作是自己做的，那麼獲取圖片時可以模仿view.getDrawingCache()方法實現一個SurfaceView的getDrawingCache()方法即可。
5.2 SurfaceView顯示內容是其他模組繪製的
常見的我們將surface設定到MediaPlayer、MediaCodec模組中，顯示內容由這些模組來繪製的，那麼繪製方法我們就是未知的也就實現不了類getDrawingCache()的功能。這種情況下我們可以換用TextureView來實現。