[Android] Surface、SurfaceHolder与SurfaceView

其实相当于MVC结构的三者关系：M（Surface）、V（SurfaceView）、C（SurfaceHolder）

1、Surface

Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor.

简单翻译：Surface是原始图像缓冲区（raw buffer）的一个句柄，而原始图像缓冲区是由屏幕图像合成器（screen compositor）管理的。包含两层意思：

（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；

（3）Surface中有一个Canvas成员，专门用于画图的。

       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。根据Java方面的常规知识，我们知道通常画图是在一个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）。

       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。

 2、SurfaceView

       SurfaceView，顾名思义就是Surface的View，通过SurfaceView就可以看到Surface的部分或者全部的内容，下面用一个图来形象地描述一下Surface和SurfaceView的关系：

       可以看到，SurfaceView有两层含义：

（1）视图窗口（ViewPort）的意思；

（2）是View的派生类。

       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。

3、SurfaceHolder

       Abstract interface to someone holding a display surface. Allows you to control the surface size and format, edit the pixels in the surface, and monitor changes to the surface. This interface is typically available through theSurfaceView class.

简单翻译：SurfaceHolder是控制surface的一个抽象接口，你可以通过SurfaceHolder来控制surface的尺寸和格式，或者修改surface的像素，监视surface的变化等等，SurfaceHolder是SurfaceView的典型接口。与直接控制SurfaceView来修改surface不同，使用SurfaceHolder来修改surface时，需要注意lockCanvas() 和Callback.surfaceCreated()这两个方法。

       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SurfaceView背后的Surface 相关的方法 （providingaccess and control over this SurfaceView's underlying surface），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，可以很方便地获得SurfaceView所对应的Surface所对应的SurfaceHolder。

4、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。surfaceCreated、surfaceChanged、surfaceDestroyed。

      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（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，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。

5、一个简单的例子体验一下

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(new MySurfaceView(this));
    }
}

// =====================================

public class MySurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {
    private SurfaceHolder mHolder;
    private MyThread mThread;

    public MySurfaceView(Context context) {
        super(context);
        this.mHolder = this.getHolder();
        this.mHolder.addCallback(this);
        this.mThread = new MyThread(mHolder);
    }

    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder surfaceHolder, int i, int i1, int i2) {
        Log.d("[KLH]", "surfaceChanged(" + i + ", " + i1 + ", " + i2 + ")");
    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder surfaceHolder) {
        Log.d("[KLH]", "surfaceCreated()");

        this.mThread.setRun(true);
        this.mThread.start();
    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder surfaceHolder) {
        Log.d("[KLH]", "surfaceDestroyed()");

        this.mThread.setRun(false);
    }
}

// =====================================

public class MyThread extends Thread {
    private SurfaceHolder mHolder;
    private boolean mRun;

    public MyThread(SurfaceHolder h) {
        this.mHolder = h;
        this.mRun = true;
    }

    @Override
    public void run() {
        int counter = 0;
        Canvas canvas = null;
        while (mRun) {
            try {
                canvas = this.mHolder.lockCanvas();
                canvas.drawColor(Color.WHITE);

                Paint p = new Paint();
                if (counter % 2 == 0){
                    p.setColor(Color.BLACK);
                } else {
                    p.setColor(Color.RED);
                }
                p.setTextSize(30);

                Rect r = new Rect(100, 50, 380, 300);

                // Begin paint
                canvas.drawRect(r, p);
                canvas.drawText("Interval=" + (counter++) + " seconds.", 100, 410, p);
                Thread.sleep(1000);
            } catch (Exception run) {
                run.printStackTrace();
            } finally {
                if (canvas != null) {
                    this.mHolder.unlockCanvasAndPost(canvas);
                }
            }
        }
    }

    public boolean isRun() {
        return this.mRun;
    }

    public void setRun(boolean r) {
        this.mRun = r;
    }
}