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}
protected abstract void onFrameDraw(Canvas canvas);
}
//帧动画绘制类：将绘制内容具体化为一张Bitmap
public class FrameSurfaceView extends BaseSurfaceView {
…
private BitmapFactory.Options options;
@Override
protected void onFrameDraw(Canvas canvas) {
clearCanvas(canvas);
if (!isStart()) {
return;
}
if (!isFinish()) {
//绘制一帧
drawOneFrame(canvas);
} else {
onFrameAnimationEnd();
}
}
private void drawOneFrame(Canvas canvas) {
//解析帧
frameBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), bitmaps.get(bitmapIndex), options);
//复用帧
options.inBitmap = frameBitmap;
//绘制帧
canvas.drawBitmap(frameBitmap, srcRect, dstRect, paint);
bitmapIndex++;
}
…
}
对比图片解析速度
对于素材在 100k 以下的帧动画，上一篇的逐帧解析方案完全能够胜任。但如果素材是几百k，时间性能就不如预期。
掘友“小前锋”问：“你的方案有测试过大图吗？比如1024*768px”
在逐帧解析SurfaceView上试了下这个大小的帧动画，虽然播放过程很连续，但 600ms 的帧动画被放成了 1s。因为预定义的每帧播放时间被解码时间拉长了。
有没有比BitmapFactory.decodeResource()更快的解码方式？
于是乎对比了各种图片解码的速度，其中包括BitmapFactory.decodeStream()、BitmapFactory.decodeResource()、并分别将图片放到res/raw、res/drawable、及assets，还在 GitHub 上发现了RapidDecoder这个库（兴奋不已！）。自定义了测量函数执行时间的工具类：
public class MethodUtil {
//测量并打印单次函数执行耗时
public static long time(Runnable runnable) {
long start = SystemClock.elapsedRealtime();
runnable.run();
long end = SystemClock.elapsedRealtime();
long span = end - start;
Log.v(“ttaylor”, “MethodUtil.time()” + " time span = " + span + " ms");
return span;
}
}
public class NumberUtil {
private static long total;
private static int times;
private static String tag;
//统计并打印多次执行时间的平均值
public static void average(String tag, Long l) {
if (!TextUtils.isEmpty(tag) && !tag.equals(NumberUtil.tag)) {
reset();
NumberUtil.tag = tag;
}
times++;
total += l;
int average = total / times ;
Log.v(“ttaylor”, "Average.average() " + NumberUtil.tag + " average = " + average);
}
private static void reset() {
total = 0;
times = 0;
}
}
经多次测试取平均值，执行时间最长的是BitmapFactory.decodeResource()，最短的是用BitmapFactory.decodeStream()解析assets图片，后者只用了前者一半时间。而RapidDecoder库的时间介于两者之间（失望至极~），不过它提供了一种边解码边绘制的技术号称比先解码再绘制要快，还没来得及试。
虽然将解码时间减半了，但解码一张 1MB 图片还是需要 60+ms，仍不能满足时间性能要求。
独立解码线程
现在的矛盾是 图片解析速度 慢于 图片绘制速度，如果解码和绘制在同一个线程串行的进行，那解码势必会拖慢绘制效率。
可不可以将解码图片放在一个单独的线程中进行？
在上一篇FrameSurfaceView的基础上新增了独立解码线程：
public class FrameSurfaceView extends BaseSurfaceView {
…
//独立解码线程
private HandlerThread decodeThread;
//解码算法写在这里面
private DecodeRunnable decodeRunnable;
//播放帧动画时启动解码线程
public void start() {
decodeThread = new HandlerThread(DECODE_THREAD_NAME);
decodeThread.start();
handler = new Handler(decodeThread.getLooper());
handler.post(decodeRunnable);
}
private class DecodeRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
//在这里解码
}
}
}
这样一来，基类中有独立的绘制线程，而子类中有独立的解码线程，解码速度不再影响绘制速度。
新的问题来了：图片被解码后存放在哪里？
生产者 & 消费者
存放解码图片的容器，会被两个线程访问，绘制线程从中取图片（消费者），解码线程往里存图片（生产者），需考虑线程同步。第一个想到的就是LinkedBlockingQueue，于是乎在FrameSurfaceView中新增了大小为 1 的阻塞队列及存取操作：
public class FrameSurfaceView extends BaseSurfaceView {
…
//解析队列：存放已经解析帧素材
private LinkedBlockingQueue decodedBitmaps =
《Android学习笔记总结+最新移动架构视频+大厂安卓面试真题+项目实战源码讲义》
【docs.qq.com/doc/DSkNLaERkbnFoS0ZF】 完整内容开源分享
new LinkedBlockingQueue<>(1);
//记录已绘制的帧数
private int frameIndex ;
//存解码图片
private void putDecodedBitmap(int resId, BitmapFactory.Options options) {
Bitmap bitmap = decodeBitmap(resId, options);
try {
decodedBitmaps.put(bitmap);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//取解码图片
private Bitmap getDecodedBitmap() {
Bitmap bitmap = null;
try {
bitmap = decodedBitmaps.take();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return bitmap;
}
//解码图片
private Bitmap decodeBitmap(int resId, BitmapFactory.Options options) {
options.inScaled = false;
InputStream inputStream = getResources().openRawResource(resId);
return BitmapFactory.decodeStream(inputStream, null, options);
}
private void drawOneFrame(Canvas canvas) {
//在绘制线程中取解码图片并绘制
Bitmap bitmap = getDecodedBitmap();
if (bitmap != null) {
canvas.drawBitmap(bitmap, srcRect, dstRect, paint);
}
frameIndex++;
}
private class DecodeRunnable implements Runnable {
private int index;
private List bitmapIds;
private BitmapFactory.Options options;
public DecodeRunnable(int index, List bitmapIds, BitmapFactory.Options options) {
this.index = index;
this.bitmapIds = bitmapIds;
this.options = options;
}
@Override
public void run() {
//在解码线程中解码图片
putDecodedBitmap(bitmapIds.get(index), options);
index++;
if (index < bitmapIds.size()) {
handler.post(this);
} else {
index = 0;
}
}
}
}
- 绘制线程在每次绘制之前调用阻塞的
take()从解析队列的队头拿帧图片，解码线程不断地调用阻塞的put()往解析队列的队尾存帧图片。 - 虽然
assets目录下的图片解析速度最快，但res/raw目录的速度和它相差无几，为了简单起见，这里使用了openRawResource读取res/raw中的图片。 - 虽然解码和绘制分别在不同线程，但如果存放解码图片容器大小为 1 ，绘制进程必须等待解码线程，绘制速度还是会被解码速度拖累，看似互不影响的两个线程，其实相互牵制。
滑动窗口机制 & 预解析
为了让速度不同的生产者和消费者更流畅的协同工作，必须为速度较快的一方提供缓冲。
就好像 TCP 拥塞控制中的滑动窗口机制，发送方产生报文的速度快于接收方消费报文的速度，遂发送方不必等收到前一个报文的确认再发送下一个报文。
对于当前 case ，需要将存放图片容器增大，并在帧动画开始前预解析前几帧存入解析队列。
public class FrameSurfaceView extends BaseSurfaceView {
…
//下一个该被解析的素材索引
private int bitmapIdIndex;
//帧动画素材容器
private List bitmapIds = new ArrayList<>();
//大小为3的解析队列
private LinkedBlockingQueue decodedBitmaps = new LinkedBlockingQueue<>(3);
//传入帧动画素材
public void setBitmapIds(List bitmapIds) {
if (bitmapIds == null || bitmapIds.size() == 0) {
return;
}
this.bitmapIds = bitmapIds;
preloadFrames();
}
//预解析前几帧
private void preloadFrames() {
//解析一帧并将图片入解析队列
putDecodedBitmap(bitmapIds.get(bitmapIdIndex++), options);
putDecodedBitmap(bitmapIds.get(bitmapIdIndex++), options);
}
}
独立解码线程、滑动窗口机制、预加载都已 code 完毕。运行一把代码（坐等惊喜~）。
居然流畅的播起来了！兴奋的我忍不住播了好几次。。。打开内存监控一看（头顶竖下三条线），一夜回到解放前：每播放一次，内存中就会新增 N 个Bitmap对象（N为帧动画总帧数）。
原来重构过程中，将解码时的帧复用逻辑去掉了。当前 case 中，帧复用也变得复杂起来。
复用队列
当解码和绘制是在一个线程中串行进行，且只有一帧被复用，只需这样写代码就能实现帧复用：
private void drawOneFrame(Canvas canvas) {
frameBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), bitmaps.get(bitmapIndex), options);
//复用上一帧Bitmap的内存
options.inBitmap = frameBitmap;
canvas.drawBitmap(frameBitmap, srcRect, dstRect, paint);
bitmapIndex++;
}
而现在解码和绘制并发进行，且有多帧能被复用。这时就需要一个队列来维护可被复用的帧。
当绘制线程从解析队列头部取出帧图片并完成绘制后，该帧就可以被复用了，应该将其加入到复用队列队头。而解码线程在解码新的一帧图片之前，应该从复用队列的队尾取出可复用的帧。
一帧图片就这样在两个队列之间转圈。通过这样一个周而复始的循环，就可以将内存占用控制在有限范围内（解码队列长度*帧大小）。新增复用队列代码如下：
public class FrameSurfaceView extends BaseSurfaceView {
//复用队列
private LinkedBlockingQueue drawnBitmaps = new LinkedBlockingQueue<>(3);
//将已绘制图片存入复用队列
private void putDrawnBitmap(Bitmap bitmap) {
drawnBitmaps.offer(bitmap);
}
//从复用队列中取图片
private LinkedBitmap getDrawnBitmap() {
Bitmap bitmap = null;
try {
bitmap = drawnBitmaps.take();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return bitmap;
}
//复用上一帧解析下一帧并入解析队列
private void putDecodedBitmapByReuse(int resId, BitmapFactory.Options options) {
Bitmap bitmap = getDrawnBitmap();
options.inBitmap = bitmap;
putDecodedBitmap(resId, options);
}
private void drawOneFrame(Canvas canvas) {
Bitmap bitmap = getDecodedBitmap();
if (bitmap != null) {
canvas.drawBitmap(bitmap, srcRect, dstRect, paint);
}
//帧绘制完毕后将其存入复用队列
putDrawnBitmap(bitmap);
frameIndex++;
}
private class DecodeRunnable implements Runnable {
private int index;
private List bitmapIds;
private BitmapFactory.Options options;
public DecodeRunnable(int index, List bitmapIds, BitmapFactory.Options options) {
this.index = index;
this.bitmapIds = bitmapIds;
this.options = options;
}
@Override
public void run() {
//在解析线程复用上一帧并解析下一帧存入解析队列
putDecodedBitmapByReuse(bitmapIds.get(index), options);
index++;
if (index < bitmapIds.size()) {
handler.post(this);
} else {
index = 0;
}
}
}
}
- 绘制帧完成后将其存入复用队列时使用了不带阻塞的
offer()，这是为了避免慢速解析拖累快速绘制：假设复用队列已满，但解析线程还未完成当前解析，此时完成了一帧的绘制，并正在向复用队列存帧，若采用阻塞方法，则绘制线程因慢速解析而被阻塞。 - 解析线程从复用队列获取复用帧时使用了阻塞的
take()，这是为了避免快速解析导致内存溢出：假设复用队列为空，但绘制线程还未完成当前帧的绘制，此时解析线程完成了一帧的解析，并正在向复用队列取帧，若不采取阻塞方法，则解析线程复用帧失败，一块新的内存被申请用于存放解析出来的下一帧。
满怀期待运行代码并打开内存监控~~，内存没有膨胀，播了好几次也没有！动画也很流畅！
正打算庆祝的时候，内存监控中的一个对象引起了我的注意。
仅仅是播放了5-6次动画，就产生了600+个实例，而Bitmap对象只有3个。
更蹊跷的是600个对象的内存占用和3个Bitmap的几乎相等。
仔细观察这600个对象，其中只有3个对象Retained size非常大，其余大小都是16k。
点开这3个对象的成员后发现，每个对象都持有1个Bitmap。
而且这个对象的名字叫LinkedBlockingQueue@Node。
真相大白！
在向阻塞队列插入元素的时候，其内部会新建一个Node结点用于包裹插入元素，以offer()为例：
public class LinkedBlockingQueue extends AbstractQueue implements BlockingQueue, java.io.Serializable {
public boolean offer(E e) {
if (e == null) throw new NullPointerException();
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