当前位置 : 主页 > 手机开发 > android >

flutter窗口初始和绘制流程详析

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2021-05-12
前言 环境: flutter sdk v1.7.8+hotfix.3@stable 对应 flutter engine: 54ad777f 这里关注的是C++层面的绘制流程,平台怎样驱动和响应绘制与渲染的过程,并不是Dart部分的渲染。 结合之前的分析,在虚

前言

环境: flutter sdk v1.7.8+hotfix.3@stable

对应 flutter engine: 54ad777f

这里关注的是C++层面的绘制流程,平台怎样驱动和响应绘制与渲染的过程,并不是Dart部分的渲染。

结合之前的分析,在虚拟机实例的构造函数中调用了一个重要方法DartUI::InitForGlobal() , 调用流程再罗列一下:

DartVMRef::Create
 DartVMRef::DartVMRef
 DartVM::Create
 DartVMData::Create
 DartVM::DartVM
  DartUI::InitForGlobal()

实现体很明了,注册了各种类对象的方法,也就是说,这些在dart语言继承NativeFieldWrapperClass2的类都有一份在C++层的实现,也说明了DartSDK是如何提供接口绑定与C++层的实现,相当于java语言中的jni。

另外还有针对Isolate的初始化,不过只是设置了一个可以import的路径,并不重要:

DartIsolate::CreateRootIsolate
 DartIsolate::CreateDartVMAndEmbedderObjectPair
 DartIsolate::LoadLibraries
 DartUI::InitForIsolate
 Dart_SetNativeResolver

视口设置

我们知道RuntimeController持有一个Window实例,看Window实例被创建之后做了哪些制作:

RuntimeController::RuntimeController
 Window::Window
 DartIsolate::CreateRootIsolate
 DartIsolate::DartIsolate
 DartIsolate::SetWindow => UIDartState::SetWindow
  WindowClient::UpdateIsolateDescription => RuntimeController::UpdateIsolateDescription
  RuntimeDelegate::UpdateIsolateDescription => Shell::UpdateIsolateDescription
   ServiceProtocol::SetHandlerDescription
 Window::DidCreateIsolate
 library_.Set("dart:ui")
 RuntimeController::FlushRuntimeStateToIsolate
 RuntimeController::SetViewportMetrics
  Window::UpdateWindowMetrics
  library_, _updateWindowMetrics

操作从最里层的Window一直传递到了Shell,最重要的一个作用是初始化了ViewPort(视口:用作画布的大小,分辨率等尺寸信息),再跟一下ViewPort被初始化后又如何被设置的:

FlutterView.onSizeChanged
 FlutterView.updateViewportMetrics
 FlutterJNI.setViewportMetrics
  FlutterJNI.nativeSetViewportMetrics
  ::SetViewportMetrics
  AndroidShellHolder::SetViewportMetrics
   [async:ui]Engine::SetViewportMetrics
   RuntimeController::SetViewportMetrics
    Window::UpdateWindowMetrics
   Engine::ScheduleFrame

这里从Java调用到C++,FlutterView.onSizeChanged这个操作是在FlutterView实例创建之后被系统调用的(而FlutterView的创建发生在Activity.onCreate时机),显然是响应平台层的通知,这符合我们的认知预期,因为画布的大小可能因为用户操作发生变化,dart层需要被动响应。

需要注意的是响应onSizeChanged在Platform线程,调用Engine::SetViewportMetrics切到了UI线程,铭记Engine的所有的操作都是在UI线程。

启动画帧

Engine在通过RuntimeController设置了窗口的尺寸之后,调用了另一个重要方法ScheduleFrame,于是看它的实现:

Engine::ScheduleFrame
 Animator::RequestFrame
 [async:ui]Animator::AwaitVSync
  VsyncWaiter::AsyncWaitForVsync
  callback_= {Animator::BeginFrame}
  VsyncWaiter::AwaitVSync => VsyncWaiterAndroid::AwaitVSync
   [async:platform]FlutterJNI.asyncWaitForVsync
   AsyncWaitForVsyncDelegate.asyncWaitForVsync => VsyncWaiter.asyncWaitForVsyncDelegate
    Choreographer.getInstance().postFrameCallback
  Delegate::OnAnimatorNotifyIdle => Shell::OnAnimatorNotifyIdle
  Engine::NotifyIdle

通知VSync

这里操作有些凌乱,首先切到UI线程,又切到Platform线程,其实就是为了调用平台接口,搞清这个最终目的。
终于涉及到了绘制图像所需要的关键类Animator 和VSyncWaiter :

  1. 在UI线程等待VSync信号,表示信号到达后执行Animator::BeginFrame方法;
  2. 如何设置VSync信号?通过调用平台接口,平台操作必须都在Platform线程,于是从UI线程切到Platform线程,目的是去调用android的Choreographer.postFrameCallback,这样又执行了一串从C++调到java的过程。

响应VSync

因为是在java层调用的VSync回调,只能先在Java层响应于是有:

FrameCallback.doFrame <= VsyncWaiter.asyncWaitForVsyncDelegate
 FlutterJNI.nativeOnVsync
 VsyncWaiterAndroid::OnNativeVsync
  VsyncWaiterAndroid::ConsumePendingCallback
 VsyncWaiter::FireCallback
  [async:ui]callback() => Animator::BeginFrame

在VSync信号到达之后,最终在UI线程响应了Animator::BeginFrame,且看其实现:

Animator::BeginFrame
 Animator::Delegate::OnAnimatorBeginFrame => Shell::
 Engine::BeginFrame
  Window::BeginFrame
  library_."_beginFrame" => hooks.dart:_beginFrame
   UIDartState::FlushMicrotasksNow
   tonic::DartMicrotaskQueue::RunMicrotasks
  library_."_drawFrame" => hooks.dart:_drawFrame

最终的最终回到了dart层,并调用了其两个重要方法:_beginFrame和_drawFrame,完成了帧的绘制。

VSync创建

另外罗列一下VSyncWaiter创建时机:

Shell::CreateShellOnPlatformThread
 PlatformView::CreateVSyncWaiter => PlatformViewAndroid::CreateVSyncWaiter
 VsyncWaiterAndroid()
 Animator::Animator
 Engine::Engine

它是与创建Shell同样的时机,也就是说在Platform线程由PlatformView::CreateVSyncWaiter创建的,并被Animator持有,而Animator又是被Engine持有。VSyncWaiter与Engine一样,所有的操作都必须在UI线程中执行

窗口渲染

窗口的渲染是由Dart层的Window完成的,其实调用了C++层的实现:

("Window_render", Render)
 Render() (window.cc:30)
 Scene=
 WindowClient::Render
  Scene::takeLayerTree
  RuntimeDelegate::Render => Engine::Render
  ProducerContinuation::Complete(layer_tree)
  Animator::Delegate::OnAnimatorDraw => Shell::OnAnimatorDraw(layer_tree_pipeline_)
  [async:gpu]Rasterizer::Draw => android_shell_holder.cc:76
   Rasterizer::DoDraw
   Rasterizer::DrawToSurface
    Surface::AcquireFrame
    ExternalViewEmbedder::BeginFrame
    CompositorContext::AcquireFrame
    ScopedFrame::Raster
    SurfaceFrame::Submit
    ExternalViewEmbedder::SubmitFrame
    FireNextFrameCallbackIfPresent
   Rasterizer::Delegate::OnFrameRasterized

"Window_scheduleFrame", ScheduleFrame

这里涉及的对象更多了,而且紧密的与Dart层的绘制与渲染机制关联。值得注意的是具体的绘制操作(光栅化)是在GPU线程进行。

另外Dart层的Window也需要主动的调度帧,因此也绑定了ScheduleFrame方法。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对自由互联的支持。

网友评论