硬件加速是什么？

Posted by Jfson on 2019-06-15

Android 中的 Hardware Layer 详解

Android硬件加速原理与实现简介

硬件加速，实际上应该叫 GPU 加速，软硬件加速的区别主要是图形的绘制究竟是 GPU 来处理还是 CPU，如果是 GPU，就认为是硬件加速绘制，反之，则是软件绘制。

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CPU更擅长复杂逻辑控制，而GPU得益于大量ALU和并行结构设计，更擅长数学运算。
页面由各种基础元素（DisplayList）构成，渲染时需要进行大量浮点运算。
硬件加速条件下，CPU用于控制复杂绘制逻辑、构建或更新DisplayList；GPU用于完成图形计算、渲染DisplayList。
硬件加速条件下，刷新界面尤其是播放动画时，CPU只重建或更新必要的DisplayList，进一步提高渲染效率。
实现同样效果，应尽量使用更简单的DisplayList(canvans.draw())，从而达到更好的性能（Shape代替Bitmap等）。
  • draw流程执行结束后DisplayList构建完成

理解Android硬件加速的小白文

Android 4.+开始，默认情况下都是支持跟开启了硬件加速的，也存在手机支持硬件加速，但是部分API不支持硬件加速的情况，如果使用了这些API，就需要主关闭硬件加速，或者在View层，或者在Activity层，比如Canvas的clipPath等。

总结

通过上面的对比以及推荐的三篇文章的阅读，你应该对硬件渲染和软件渲染的区别了然于胸，这里总结一下

  1. 硬件渲染情况下，app 存在主线程和渲染线程；软件渲染情况下， app 只有主线程没有渲染线程。

  2. 硬件渲染情况下，app 最终绘制是借助 GPU 来实现；软件渲染情况下， app 最终绘制是使用 CPU 来实现 (调用 skia 库)。

  3. 硬件渲染情况下，App 的性能是要优于软件渲染的。

  4. 由于部分 api 硬件渲染不支持，所以只能是要软件渲染，做 App 开发的时候，应该尽量避免使用此类 Api (支持情况可以直接在 Android 官方文档里面查看 :

    https://developer.android.google.cn/guide/topics/graphics/hardware-accel )。

踩坑

之前遇到的一个自定义View, draw的bug,比较经典。bitmap draw的时候透明区域变黑了。android drawBitmap 透明区域 变黑

总结

从上面的六个案例可以看到，相同的动画，在不同的 LayerType 之下，其性能表现差别很大，这还只是简单的属性动画，如果碰到更加复杂的动画，性能差别会更大。

我们对上面几个案例和表现出来的性能数据做一下简单的总结:

  1. 如果只是单纯的做动画，不动态修改 View 的内容，那么性能表现为: Hardware Layer >= Software Layer > Normal Layer。
  2. 如果做动画同时动态修改 View 的内容，那么性能表现: Normal Layer > Software Layer = Hardware Layer。
  3. Hardware Layer 对动画性能确实有很大的提升，但是如果你用不好，那么还不如不用。
  4. 如果通过 Systrace 发现你做动画的时候每一帧都在 buildDrawingCache/SW (主线程) 或者 buildLayer (渲染线程)，那么请查看你的代码的逻辑。
  5. 有些情况下是由于系统的原因，比如图片比 Cache 大，invalidate 逻辑问题，可以联系手机厂商进行一起修改。
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