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Android 7.1 GUI系统-窗口管理WMS-动画的执行（七）

2018年02月20日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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前面只是动画资源的加载过程，下面看下动画是怎么执行起来的？

前面在分析窗口申请的过程中，分析过relayoutWindow中的调用performSurfacePlacement，在这个函数的最后调用了mService.scheduleAnimationLocked()，来安排动画的执行。

void scheduleAnimationLocked() @WindowManagerService.java{
        if (!mAnimationScheduled) {
            mAnimationScheduled = true;
//通过Choreographer设置一个触发源，mChoreographer 是通过ThreadLocal保存的，所以它是一个线程中的单实例。
            mChoreographer.postFrameCallback(mAnimator.mAnimationFrameCallback);
        }
    }

mAnimationScheduled为true，表示当前正在scheduleanimantion，在mAnimationFrameCallback的回调中会把mAnimationScheduled再次置为false。

Choreographer设置的动画的触发源是什么？这样看下Choreographer这个类的主要功能是什么：Choreographer会接从显示系统接收定时脉冲（如Vsync），然后安排渲染下一个显示帧的工作。动画的触发源就是Vsync。

在动画框架或view层次中，应用程序通常使用较高的抽象跟Choreography间接交互，如：使用android.animation.ValueAnimator#start方法，post一个动画与渲染帧同步处理。

使用View#postOnAnimation方法，post一个Runnable，让其在下一个显示帧开始时调用。

有些情况，可能需要直接使用choreography的函数，如：

如果应用程序想在不同的线程里做渲染，可能是用GL，或者不使用animation框架、View层级，又要确保跟显示同步，这时可以使用Choreographer#postFrameCallback。

Choreography一方面接收VSYNC信号，另一方面把这一事件转发给感兴趣的人，所有希望监听VSYNC信号的对象都要在Choreography中注册。

scheduleAnimationLocked中调用的是postFrameCallback，然后直接调用了postFrameCallbackDelayed。

public void postFrameCallbackDelayed(FrameCallback callback, long delayMillis) @Choreographer.java{
        postCallbackDelayedInternal(CALLBACK_ANIMATION,
                callback, FRAME_CALLBACK_TOKEN, delayMillis);
    }

这里的CALLBACK_ANIMATION是回调类型，Choreography将注册者分为三个类型：CALLBACK_INPUT，CALLBACK_ANIMATION，CALLBACK_TRAVERSAL（处理layout和draw）。

注册的回调都放在一个数组mCallbackQueues中。

当Vsync信号产生后，Choreography会通过doCallbacks，进一步调用到相应注册对象的doFrame函数。

这里回调的是WindowAnimator.java中的doFrame。

WindowAnimator.java
        mAnimationFrameCallback = new Choreographer.FrameCallback() {
            public void doFrame(long frameTimeNs) {
                synchronized (mService.mWindowMap) {
                    mService.mAnimationScheduled = false;
                    animateLocked(frameTimeNs);
                }
            }
        };

通过animateLocked，各种动画开始单步执行。

private void animateLocked(long frameTimeNs) {
//当前时间。
	mCurrentTime = frameTimeNs / TimeUtils.NANOS_PER_MS;
//记录上一次的动画状态，判断动画是否结束。
	boolean wasAnimating = mAnimating;
//先本地记录对surface的更改，最后统一统计给surfaceflinger。
	SurfaceControl.openTransaction();
	SurfaceControl.setAnimationTransaction();

	try {
		final int numDisplays = mDisplayContentsAnimators.size();
//循环处理每个显示屏中的动画。
		for (int i = 0; i < numDisplays; i++) {
			final int displayId = mDisplayContentsAnimators.keyAt(i);
//执行appTransition中设置的appWindow动画，
			updateAppWindowsLocked(displayId);
//执行屏幕旋转动画，比如屏幕的横竖屏。
			final ScreenRotationAnimation screenRotationAnimation 
				=displayAnimator.mScreenRotationAnimation;
			if (screenRotationAnimation != null && screenRotationAnimation.isAnimating()) {
				if (screenRotationAnimation.stepAnimationLocked(mCurrentTime)) {
//动画没有结束，通过setAnimating把mAnimating设置为true。
					setAnimating(true);
				}else{
//动画结束了。
					…...
				}
			}
//更新每个所有应用中的动画，包括与退出、移除app相关的。这里会执行WindowStateAnimator动画。
			updateWindowsLocked(displayId);
			updateWallpaperLocked(displayId);


			final WindowList windows = mService.getWindowListLocked(displayId);
			final int N = windows.size();
			for (int j = 0; j < N; j++) {
//更新surface。
				windows.get(j).mWinAnimator.prepareSurfaceLocked(true);
			}
		}
//动画还没结束，再次调用 scheduleAnimationLocked。
		if (mAnimating) {
			mService.scheduleAnimationLocked();
		}
	}finally{
//统一提交给surfaceflinger处理。
		SurfaceControl.closeTransaction();
	}

//在执行动画最后一步step时， mAnimating为false， wasAnimating记录是上一次mAnimating 的值，所以为true，这里将请求一次遍历，计算窗口大小，performsurface等。
	if (!mAnimating && wasAnimating) {
		mWindowPlacerLocked.requestTraversal();
	}
}

不管那类动画，要更新动画调用的都是stepAnimationLocked，指定动画的单步，就是每个特定的时间计算动画的最新状态。如果函数true，说明动画还在进行，否则返回false。

boolean stepAnimationLocked(long currentTime) @WindowStateAnimator.java{
//mWasAnimating 保存上一次的状态，通过比较mWasAnimating 和 isAnimationSet()，就知道动画是刚刚开始，还是停止了。	mWasAnimating = mAnimating;
//第一次执行动画，需要做些初始化。
	if (!mLocalAnimating) {
		mAnimation.initialize(mWin.mFrame.width(), mWin.mFrame.height(),
			displayInfo.appWidth, displayInfo.appHeight);
		mAnimDx = displayInfo.appWidth;
		mAnimDy = displayInfo.appHeight;
		mAnimation.setStartTime(mAnimationStartTime != -1
			? mAnimationStartTime : currentTime);
//已经执行过一次， mLocalAnimating置为true。
		mLocalAnimating = true;
//表示当前正在执行动画。
		mAnimating = true;
	}

// mAnimation做非null判断，因为不是每个WindowStateAnimator当前都有动画在执行。
	if ((mAnimation != null) && mLocalAnimating) {
		mLastAnimationTime = currentTime;
//执行一次单步，计算当前的动画状态，返回true，表示动画还没结束。
		if (stepAnimation(currentTime)) {
			return true;
		}
	}
}

如何执行一个单步。

private boolean stepAnimation(long currentTime) @WindowStateAnimator.java{
	currentTime = getAnimationFrameTime(mAnimation, currentTime);
	mTransformation.clear();
	final boolean more = mAnimation.getTransformation(currentTime, mTransformation);
	return more;
}

上面的函数会根据mAnimation设置的开始时间，结合当前时间，计算出动画的新的变换值，动画的四个要素是平移、缩放、旋转、透明度，将会根据设置的属性分别调用相应类型的applyTransformation，计算变换值，保存在mTransformation中

中，其中平移、缩放、旋转由mMatrix表示，透明度由mAlpha表示。

完成动画数据的计算，接着就是真正显示到屏幕上，先由WMS对surface做更新，具体就是prepareSurfaceLocked的调用。

最后通过SurfaceControl.closeTransaction()关闭业务，将surface中的更新信息统一传给SurfaceFlinger，然后写入到framebuffer中，完成显示。

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