【Android API指南】动画和图像(6) - 硬件加速从Android3.0开始，Android 2D渲染通道被设计成能很好的支持硬
【Android API指南】动画和图像(6) - 硬件加速
从Android3.0开始，Android 2D渲染通道被设计成能很好的支持硬件加速。使用GPU的View在Canvas上进行画的操作时都会使用硬件加速。在最新的Android版本里，图形硬件加速及绘制技巧得到了更好的提升。
开启硬件加速最简单的方法就是在整个程序中全局开启它，如果程序只使用标准的View和Drawable的话，全局开启没什么影响，但是硬件加速不支持所有的2D绘制操作，所以全局开启会对自定义组件产生影响。问题常常是出在一些不可见的元素或者错误的渲染像素。为了修复这个问题，你可以有选择的开启硬件加速，可选择的级别有：ApplicationActivityWindowView如果使用自定义绘制，那么需要在真实的设备上测试硬件加速是否有问题。
控制硬件加速你可以在下面这些级别控制硬件加速：ApplicationActivityWindowViewApplication 级别在manifest文件中添加下面属性开启硬件加速：
<application android:hardwareAccelerated="true" ...>
Activity 级别可以开启全局硬件加速，然后在特定的activity上关闭硬件加速：
<application android:hardwareAccelerated="true"> <activity ... /> <activity android:hardwareAccelerated="false" /></application>
Window 级别如果你需要更加细粒的纹理控制，你可以这样开启硬件加速：
getWindow().setFlags( WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED, WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED);
提示：不能在Window级别关闭硬件加速。
View 级别你可以为个别的View关闭硬件加速：
myView.setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null);
提示：不能在View级别开启硬件加速。
判断一个View是否开启了硬件加速在做自定义绘制的时候，判断一个View是否已经开启硬件加速是很有用的。
下面是两个不同的判断方法：View.isHardwareAccelerated()Canvas.isHardwareAccelerate()最好使用Canvas.isHardwareAccelerate()，因为一个开启了硬件加速的View也有可能使用一个非硬件加速的Canvas。这种情况发生在，绘制一个view到位图后做为缓存。
Android绘制模型当硬件加速被开启后，Android使用一种新的绘制模型，使用一个显示列表去渲染程序到屏幕中。了解Android的软件绘制模型和硬件加速绘制模型很有必要。
软件绘制模型软件绘制模型的步骤是：1. 使层级无效。2. 绘制层级。
当程序需要更新UI的一部分时，它会在任何包含被改变内容的View上调用invalidate()。这个无效的消息会发送给所有唤醒着的view层，去计算需要重绘的区域。然后Android会去绘制任何与这个脏区域相交的view层级，不幸的是，这种模式有两种缺陷：
需要更多的代码，比如，当一个button在一个view上时，如果在button上调用invalidate()，那么整个view也需要重绘，即便是这个view没有任何改变。另外一问题就是，会在程序中隐藏一些bug。当重绘和脏区域有相交的view时，这个view可能没有调用invalidate()就重绘了。这种情况下，你正依靠其他view的无效去获得这个view的合适状态。而这种状态可能会在你修改代码后发生改变，所以，当你修改影响自定义view的代码时，你应该调用invalidate()来更新数据和状态，而不是依靠其他view。
提示：Android自带view会在属性改变时自动调用invalidate()。
硬件加速绘制模型Android仍然使用invalidate()和draw()去请求屏幕更新和渲染view。但是实际绘图处理方式不同。不是直接执行绘制命令，而是把指令记录到一个显示列表中，这个列表包含视图层绘制代码输出。另外一个优势是，Android系统仅仅需要记录和更新显示列表，没有被失效的视图被先前记录的显示列表调用并重画，步骤是：
让层失效记录和更新显示列表绘制显示列表
使用这个模型，你不能依靠view和脏区域的相交执行draw()方法。为了确保系统记录了一个view的显示列表，你必须调用invalidate()。如果忘记这样做的话，就不会看到改过的效果，这就很容易发现bug。
使用显示列表也可以提高动画性能，比如透明度或者旋转，不需要让目标view失效（它会自动执行）。优化应用于任何开启硬件加速的程序中的view。比如，假设有一个LinearLayout包含一个ListView，上面有一个Button，那么显示列表是这样的：DrawDisplayList(ListView)DrawDisplayList(Button)现在你想要修改ListView的透明度，调用了setAlpha(0.5f)后，显示列表现在包含内容是这样的：SaveLayerAlpha(0.5)DrawDisplayList(ListView)RestoreDrawDisplayList(Button)ListView中复杂的绘制代码不会被执行，系统仅仅更新了LinearLayout的显示列表。在没有开启硬件加速的程序，list和他的父view的绘制代码都会被执行。
不支持的绘制操作硬件加速不支持的操作：Canvas
clipPath()
clipRegion()
drawPicture()
drawTextOnPath()
drawVertices()Paint
setLinearText()
setMaskFilter()
setRasterizer()Xfermodes
AvoidXfermode
PixelXorXfermode另外，一些操作在硬件加速后表现不一样：Canvas
clipRect()：XOR, Difference和ReverseDifference剪切模式被忽略。3D转换不会应用于剪切矩形。
drawBitmapMesh()：颜色数组被忽略Paint
setDither()：忽略
setFilterBitmap()：过滤器会一直开启
setShadowLayer()：只有text能使用PorterDuffXfermode
PorterDuff.Mode.DARKEN 当针对framebuffer时和SRC_OVER是等效的。
PorterDuff.Mode.LIGHTEN 当针对framebuffer时和SRC_OVER是等效的。
PorterDuff.Mode.OVERLAY 当针对framebuffer时和SRC_OVER是等效的。
ComposeShader
ComposeShader 只能包含不同类型的着色器
ComposeShader 不能包含一个ComposeShader如果你的程序被任何缺少特性或者限制所影响，你可以在受影响的部分关闭硬件加速。
View层所有Android版本的view都有能力去渲染屏幕外的缓冲区，不管是使用绘制缓冲，还是使用Canvas.saveLayer()。屏幕外缓冲和层有很多用法，在复杂的动画或者组合效果时，使用它们能取得好的性能，例如，要实现一个渐变效果，你可以使用Canvas.saveLayer()在一个层上临时渲染一个view，然后使用一个不透明的因素混合这个view实现效果。
从Android3.0开始，你可以使用View.setLayerType()对层进行控制。这个API有两个参数：你想使用的layer的类型和Paint对象。你可以使用Paint去应用颜色过滤器，指定混合模型，透明度。view可以使用三个layer类型中的一个：LAYER_TYPE_NONE：默认效果，不支持屏幕外缓冲。LAYER_TYPE_HARDWARE：如果程序已经硬件加速，视图被硬件纹理渲染。如果没有开启硬件加速，效果和下面的LAYER_TYPE_SOFTWARE一样。LAYER_TYPE_SOFTWARE：软件渲染到一个位图。使用哪个类型取决你的目标：
性能：使用硬件层类型去渲染一个view到硬件纹理。一旦view已经被渲染到layer，直到view调用invalidate()才会执行绘制代码。一些动画可以执行被应用到layer上，这样使用GPU是非常高效的。
视觉效果：使用一个硬件或者软件类型和一个Paint去进行一个特别的视觉效果处理。例如，使用一个ColorMatrixColorFilter可以绘制一个黑白视图。
兼容性：使用软件类型会强制软件渲染一个view。如果一个view是被硬件加速的，就会存在渲染问题，这是一个和硬件渲染限制一起工作的简单方法。
View层和动画程序已经开启硬件加速的话，硬件层能提供更快更平滑的动画。如果动画比较复杂，要达到60帧每秒的话可能性不是很大，使用硬件层能够缓解渲染的压力。硬件纹理能够被用于动画，而且产生动画时不需要不断的重绘，除非你改变view的属性，那么会调用invalidate()，或者你自己调用invalidate()。如果你的程序动画不够平滑的话，那么考虑开启硬件层吧：
当view被硬件层所支持，那么它的一些属性会被层和屏幕混合处理，设置这些属性将会很高效，因为他们不需要失效和重绘。设置view的下面这些属性不会被重绘：alpha：改变层的透明度x，y，translationX，translationY：改变层的位置scaleX，scaleY：改变层的尺寸rotation，rotatonX，rotationY：改变层的3D方位pivotX，pivotY：改变层的转换原点。通过属性的set方法实现动画，下面的代码展示了一个沿着Y轴的3D旋转：
view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, null);ObjectAnimator.ofFloat(view, "rotationY", 180).start();
由于硬件层会消耗视频内存，所以动画运行完成后我们要关闭它，你可以使用动画监听完成这个功能：
View.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, null);ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(view, "rotationY", 180);animator.addListener(new AnimatorListenerAdapter() { @Override public void onAnimationEnd(Animator animation) { view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_NONE, null); }});animator.start()
提示和技巧在程序中减少view的数量view越多，绘制越慢，优化UI做简单的办法就减少view。
避免透支不要叠加绘制太多层。移除那些被掩盖的层，如果必须要重叠的话，原则是总像素不要超过屏幕像素的2.5倍。
不要在绘制方法中创建渲染对象一种普遍的错误就是在渲染方法中创建一个新的Paint和新的Path。这会让垃圾收集器运行更加频繁，而且也会绕过硬件通道的缓存和优化。
不要频繁修改形状对于复杂的形状，路径，圆的实例会使用纹理遮罩来渲染，创建和修改这些形状都会创建一个新的遮罩，这样很浪费资源。
不要频繁修改位图每次修改位图，GPU纹理就会重新加载。
小心使用透明度当你使用setAlpha(), AlphaAnimation, 或者ObjectAnimator设置透明度时，它还会在屏幕外缓冲区被渲染，这就是两次渲染需求，所以在大视图上使用透明度的时候，最好设置view的层类型为LAYER_TYPR_HARDWARE。
