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flutter窗口初始和繪制流程詳析

更新時(shí)間：2019年07月15日 09:41:06 作者：林鹿

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于flutter窗口初始和繪制流程的相關(guān)資料，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用flutter具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言

環(huán)境: flutter sdk v1.7.8+hotfix.3@stable

對(duì)應(yīng) flutter engine: 54ad777f

這里關(guān)注的是C++層面的繪制流程，平臺(tái)怎樣驅(qū)動(dòng)和響應(yīng)繪制與渲染的過(guò)程，并不是Dart部分的渲染。

結(jié)合之前的分析，在虛擬機(jī)實(shí)例的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用了一個(gè)重要方法DartUI::InitForGlobal() , 調(diào)用流程再羅列一下：

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

實(shí)現(xiàn)體很明了，注冊(cè)了各種類對(duì)象的方法，也就是說(shuō)，這些在dart語(yǔ)言繼承NativeFieldWrapperClass2的類都有一份在C++層的實(shí)現(xiàn)，也說(shuō)明了DartSDK是如何提供接口綁定與C++層的實(shí)現(xiàn)，相當(dāng)于java語(yǔ)言中的jni。

另外還有針對(duì)Isolate的初始化，不過(guò)只是設(shè)置了一個(gè)可以import的路徑，并不重要：

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

視口設(shè)置

我們知道RuntimeController持有一個(gè)Window實(shí)例，看Window實(shí)例被創(chuàng)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

操作從最里層的Window一直傳遞到了Shell,最重要的一個(gè)作用是初始化了ViewPort(視口：用作畫布的大小，分辨率等尺寸信息)，再跟一下ViewPort被初始化后又如何被設(shè)置的：

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

這里從Java調(diào)用到C++，FlutterView.onSizeChanged這個(gè)操作是在FlutterView實(shí)例創(chuàng)建之后被系統(tǒng)調(diào)用的（而FlutterView的創(chuàng)建發(fā)生在Activity.onCreate時(shí)機(jī)），顯然是響應(yīng)平臺(tái)層的通知，這符合我們的認(rèn)知預(yù)期，因?yàn)楫嫴嫉拇笮】赡芤驗(yàn)橛脩舨僮靼l(fā)生變化，dart層需要被動(dòng)響應(yīng)。

需要注意的是響應(yīng)onSizeChanged在Platform線程，調(diào)用Engine::SetViewportMetrics切到了UI線程，銘記Engine的所有的操作都是在UI線程。

啟動(dòng)畫幀

Engine在通過(guò)RuntimeController設(shè)置了窗口的尺寸之后，調(diào)用了另一個(gè)重要方法ScheduleFrame,于是看它的實(shí)現(xiàn)：

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

這里操作有些凌亂，首先切到UI線程，又切到Platform線程，其實(shí)就是為了調(diào)用平臺(tái)接口，搞清這個(gè)最終目的。
終于涉及到了繪制圖像所需要的關(guān)鍵類Animator 和VSyncWaiter :

在UI線程等待VSync信號(hào)，表示信號(hào)到達(dá)后執(zhí)行Animator::BeginFrame方法；
如何設(shè)置VSync信號(hào)？通過(guò)調(diào)用平臺(tái)接口，平臺(tái)操作必須都在Platform線程，于是從UI線程切到Platform線程，目的是去調(diào)用android的Choreographer.postFrameCallback，這樣又執(zhí)行了一串從C++調(diào)到j(luò)ava的過(guò)程。

響應(yīng)VSync

因?yàn)槭窃趈ava層調(diào)用的VSync回調(diào)，只能先在Java層響應(yīng)于是有:

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

在VSync信號(hào)到達(dá)之后，最終在UI線程響應(yīng)了Animator::BeginFrame，且看其實(shí)現(xiàn)：

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

最終的最終回到了dart層，并調(diào)用了其兩個(gè)重要方法：_beginFrame和_drawFrame，完成了幀的繪制。

VSync創(chuàng)建

另外羅列一下VSyncWaiter創(chuàng)建時(shí)機(jī):

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

它是與創(chuàng)建Shell同樣的時(shí)機(jī)，也就是說(shuō)在Platform線程由PlatformView::CreateVSyncWaiter創(chuàng)建的，并被Animator持有，而Animator又是被Engine持有。VSyncWaiter與Engine一樣，所有的操作都必須在UI線程中執(zhí)行

窗口渲染

窗口的渲染是由Dart層的Window完成的，其實(shí)調(diào)用了C++層的實(shí)現(xiàn)：

("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

這里涉及的對(duì)象更多了，而且緊密的與Dart層的繪制與渲染機(jī)制關(guān)聯(lián)。值得注意的是具體的繪制操作（光柵化）是在GPU線程進(jìn)行。

另外Dart層的Window也需要主動(dòng)的調(diào)度幀，因此也綁定了ScheduleFrame方法。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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