Android 图形的渲染 - MrWu94/AndroidNote GitHub Wiki
1、 图形的渲染可分为两种：软件渲染和硬件渲染。软件渲染是靠CPU计算各种坐标并绘制，主要是占用内存；硬件渲染是靠GPU，主要占用显存，一般的3D图形程序（OpenGL、DirectX）都是GPU加速的。
在Android3.0之前，2D绘图API只支持软件渲染模式，从Android3.0开始，2D绘图API开始支持GPU硬件渲染，即View中的Canvas的绘图操作会使用GPU，所以从Android 3.0（API Level 11）开始，View中就多了一些和硬件相关的方法。如果App的AndroidManifest.xml文件中定义的 targetSdkVersion大于或等于14（android 4.0），那么Android会默认为App启用GPU渲染2D图形，我们也可以自己决定是否使用GPU，见下文。如果开启了GPU硬件加速，那么Android会用OpengGL绘图中常见的Display List技术对OpenGL ES中的绘图命令进行缓存，提高绘图效率与速度
Application
在AndroidMenifest.xml的中添加如下的属性即可在整个App的所有Activity的View中启用GPU硬件加速渲染2D图形：
<application android:hardwareAccelerated="true" >
Activity
你既可以在Application级别上控制GPU是否启用，也可以在Activity级别对其就进行控制。比如你的App中有多个Activity，你想让大部分Activity启用GPU硬件加速，但有一个Activity你不想启用硬件加速，你可以通过以下的配置实现：
<application android:hardwareAccelerated="true">
<activity ... />
<activity android:hardwareAccelerated="false" />
</application>
Window
如果你想要更加细粒度地对GPU的使用进行控制，你可以通过代码对指定的Window启用GPU硬件加速，如下代码所示：
getWindow().setFlags(
WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED,
WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED);
需要注意的是在运行时不能通过代码禁用掉某个Window的硬件加速。
基于软件的绘制模式
在软件绘制模式，view是按照下面两个步骤进行绘制的：
1、无效化View层次结构
2、绘制View的层次结构
当应用需要更新它的一部分UI，它会调用view的invalidate方法，无效化消息就会通过各种途径传递到View的层次结构，然后计算屏幕中需要重绘的区域（脏区域），android系统还会对View层次结构中脏区域相交的所有view进行绘制，对于这种绘制模式，有两个不好的地方：
第一、这个模式在每一次绘制都需要执行大量的代码，比如，如果你的应用对一个button调用invalidate，而这个button坐标在其他view的上方，那么android系统就会重绘这些view，即使他们没有发生改变，仅仅因为它们处于和button相交的区域
第二、绘制模式会有一些隐藏bug，当android系统重绘那些相交的views的时候，即使你没有调用invalidate，相交区域内的一个被改变过的view可能也会进行重绘，这个时候，你通过其他的view的绘制来给这个view进行重绘，当你不经意间修改你的代码，这个时候可能你已经忘了这一段代码有这个隐藏的bug，修改代码后你发现显示的效果有问题，本该进行重绘的区域没有重绘，你就会怀疑是自己的代码逻辑出现问题了，所以应该尽可能在修改view的数据或状态的时候，对每一个你修改过的自定义View，主动调用他们的invalidate方法。
PS：当view的属性发生改变的时候，例如TextView上的background color或者text，这个时候android view会自动调用invalidate，进行重绘
硬件加速绘制模式
android系统依然使用invalidate和draw函数来请求屏幕刷新渲染界面，但实际上绘制的时候是有区别的，不同于立即执行绘制命令，android系统会先把它们记录在display list上，这个display lists包含view的层次结构的绘制代码。其他的优化是android系统只需要记录和更新display lists，通过调用invalidate函数来标记那些脏view，那些没有被标记为invalidate的view可以简单的进行重绘通过事先记录在display list上的记录。新的绘制模式包含三个步骤：
1、无效化View的层次结构
2、记录和更新显示列表
3、绘制显示列表
使用这个模式，你不能再依赖脏区域内相交的view来绘制其他的view，为了确保android系统记录这个view的display list，你必须调用invalidate，不调用的话，就会导致一个view看起来跟之前是一样的，即使你已经改变它了。所以这就一次性解决了两个问题，对于View层次结构中不想重绘的View，只要不调用那个View的invalidae即可。
使用display list对动画效果也有好处，因为设置指定的属性，例如alpha或者rotation，不需要调用目标view的invalidate，因为它会自动完成，这个优化也应用到view的display list。例如，假设有一个LinearLayout在Button上面有一个ListView，那么对于LinearLayout的display list就会像这样的：
DrawDisplayList（ListView）
DrawDisplayList（Button）
假设现在你通过调用setAlpha(0.5)来修改ListView的透明度，那么display list就变成这样了：
SaveLayerAlpha（0.5）
DrawDisplayList（ListView）
Restore
DrawDisplayList（Button）
关于ListView的复杂的绘制代码并没有被执行，系统只是更新了LinearLayout的display list，如果应用没有启用硬件加速，那么listview以及它的父容器LinearLayout的绘制代码都会再次执行。