每位开发者都应了解的关于 Surface、SurfaceHolder、EGLSurface、SurfaceView、GLSurfaceView、SurfaceTexture、TextureView、SurfaceFlinger 和 Vulkan 的知识。
本页介绍了 Android 系统级图形架构的基本要素，以及应用框架和多媒体系统如何使用它们。重点是图形数据缓冲区如何在系统中移动。如果您曾经想知道 SurfaceView 和 TextureView 的行为方式，或者 Surface 和 EGLSurface 如何交互，那么您来对地方了。
假定您对 Android 设备和应用开发有一定的了解。您无需详细了解应用框架，并且很少提及 API 调用，但本材料与其他公共文档不重叠。目标是提供有关渲染帧以输出的重大事件的详细信息，以帮助您在设计应用时做出明智的选择。为了实现这一目标，我们自下而上地工作，描述 UI 类的工作方式，而不是它们的使用方式。
本节包含多个页面，涵盖从背景材料到 HAL 详细信息再到用例的所有内容。它首先解释 Android 图形缓冲区，描述合成和显示机制，然后继续介绍为合成器提供数据的高级机制。我们建议按下列顺序阅读页面，而不是跳到听起来有趣的主题。
底层组件
- BufferQueue 和 gralloc。BufferQueue 将生成图形数据缓冲区的东西（生产者）连接到接受数据以进行显示或进一步处理的东西（消费者）。缓冲区分配通过 gralloc 内存分配器执行，该分配器通过特定于供应商的 HAL 接口实现。
- SurfaceFlinger、硬件合成器和虚拟显示。SurfaceFlinger 接受来自多个数据源的缓冲区，将它们合成，然后发送到显示器。硬件合成器 HAL (HWC) 确定使用可用硬件合成缓冲区的最有效方法，虚拟显示使合成后的输出在系统内可用（录制屏幕或通过网络发送屏幕）。
- Surface、画布和 SurfaceHolder。Surface 生成一个缓冲区队列，该队列通常被 SurfaceFlinger 消耗。当在 Surface 上渲染时，结果最终会出现在一个缓冲区中，该缓冲区被发送给消费者。Canvas API 提供了一个软件实现（具有硬件加速支持），用于直接在 Surface 上绘图（OpenGL ES 的低级替代方案）。任何与视图相关的内容都涉及 SurfaceHolder，其 API 允许获取和设置 Surface 参数，例如大小和格式。
- EGLSurface 和 OpenGL ES。 OpenGL ES (GLES) 定义了一个图形渲染 API，旨在与 EGL 结合使用，EGL 是一个可以通过操作系统创建和访问窗口的库（要绘制纹理多边形，请使用 GLES 调用；要将渲染放到屏幕上，请使用 EGL 调用）。此页面还介绍了 ANativeWindow，它是 Java Surface 类的 C/C++ 等效类，用于从原生代码创建 EGL 窗口 Surface。
- Vulkan。Vulkan 是一个用于高性能 3D 图形的低开销、跨平台 API。与 OpenGL ES 类似，Vulkan 提供了在应用程序中创建高质量、实时图形的工具。Vulkan 的优势包括降低 CPU 开销以及支持 SPIR-V 二进制中间语言。
高级组件
- SurfaceView 和 GLSurfaceView。SurfaceView 结合了 Surface 和视图。SurfaceView 的视图组件由 SurfaceFlinger（而不是应用程序）合成，从而可以从单独的线程/进程进行渲染，并与应用程序 UI 渲染隔离。GLSurfaceView 提供了帮助程序类来管理 EGL 上下文、线程间通信以及与活动生命周期的交互（但不是使用 GLES 所必需的）。
- SurfaceTexture。SurfaceTexture 结合了 Surface 和 GLES 纹理，以创建一个 BufferQueue，其中您的应用程序是消费者。当生产者将新缓冲区排队时，它会通知您的应用程序，然后您的应用程序释放先前持有的缓冲区，从队列中获取新缓冲区，并进行 EGL 调用以使缓冲区作为外部纹理可用于 GLES。Android 7.0 增加了对安全纹理视频播放的支持，从而可以对受保护的视频内容进行 GPU 后处理。
- TextureView。TextureView 结合了视图和 SurfaceTexture。TextureView 封装了 SurfaceTexture，并负责响应回调和获取新缓冲区。绘制时，TextureView 使用最近接收到的缓冲区的内容作为其数据源，在视图状态指示的位置和方式进行渲染。视图合成始终使用 GLES 执行，这意味着内容更新可能会导致其他视图元素也重新绘制。