Android UI刷新机制详解：Vsync与Choreographer的作用

本文将深入探讨Android UI刷新机制的实现，特别是围绕几个关键问题展开：Android的刷新频率是否意味着每16ms调用一次`onDraw()`方法？界面无须重绘时，屏幕是否会继续刷新？`invalidate()`调用后是否立即刷新屏幕？主线程耗时操作导致丢帧的原因是什么？以及在屏幕刷新前进行绘制是否会导致丢帧。首先，我们将概述屏幕绘制的基本流程，即应用如何向系统请求缓冲区，然后绘制并提交。 在Android中，UI的刷新实际上是一个复杂的过程，涉及到Surface（内存区域）的管理、Vsync信号的控制以及Choreographer的角色。Vsync是由底层的HWComposer触发的，它确保屏幕在合适的时间进行刷新，避免了不必要的刷新，从而提高性能。当用户界面需要更新时，ViewRootImpl类中的`requestLayout()`方法会被调用，这会触发`scheduleTraversals()`函数，进而开始布局和绘制过程。 在`scheduleTraversals()`内部，会检查是否已经安排了遍历（traversal），如果没有，会设置一个标志并安排一个新的遍历任务。遍历任务通常会在合适的时间由Choreographer调度，它是一个专门用于管理UI同步的线程。Choreographer会确保UI在每个Vsync间隔（通常是60Hz）执行一次绘制，即使主线程有耗时操作，也会尽量避免在Vsync时刻之外执行这些操作，以防止丢帧。 当应用程序调用`invalidate()`方法时，它并不会立即引发屏幕刷新，而是将一个标记发送给View系统，告诉它下次需要重新绘制。然后，系统会在合适的时候，比如下一个Vsync周期，才会执行绘制。如果在屏幕即将刷新的瞬间调用`onDraw()`，虽然不会直接导致丢帧，但如果此时主线程仍在处理其他耗时任务，可能会错过当前的Vsync，从而造成延迟。 总结来说，Android的UI刷新机制是通过Vsync、Choreographer和View系统的协作来实现的，确保了高效的屏幕更新，同时避免了因主线程耗时操作导致的丢帧问题。开发者理解这个机制有助于优化用户体验，提高应用性能。