Android SurfaceFlinger中的SharedClient -- 客户端（Surface）和服务端（Layer）之间的显示缓冲区管理
原文地址：http://blog.csdn.net/DroidPhone/article/details/5972568
?
????????????????????????????????????????????????????????????? 图一?? Surface的创建过程
创建Surface的过程基本上分为两步：
1. 建立SurfaceSession
第一步通常只执行一次，目的是创建一个SurfaceComposerClient的实例，JAVA层通过JNI调用本地代码，本地代码创建一个SurfaceComposerClient的实例，SurfaceComposerClient通过ISurfaceComposer接口调用SurfaceFlinger的createConnection，SurfaceFlinger返回一个ISurfaceFlingerClient接口给SurfaceComposerClient，在createConnection的过程中，SurfaceFlinger创建了用于管理缓冲区切换的SharedClient，关于SharedClient我们下面再介绍，最后，本地层把SurfaceComposerClient的实例返回给JAVA层，完成SurfaceSession的建立。
?
2. 利用SurfaceSession创建Surface
JAVA层通过JNI调用本地代码Surface_Init()，本地代码首先取得第一步创建的SurfaceComposerClient实例，通过SurfaceComposerClient，调用ISurfaceFlingerClient接口的createSurface方法，进入SurfaceFlinger，SurfaceFlinger根据参数，创建不同类型的Layer，然后调用Layer的setBuffers()方法，为该Layer创建了两个缓冲区，然后返回该Layer的ISurface接口，SurfaceComposerClient使用这个ISurface接口创建一个SurfaceControl实例，并把这个SurfaceControl返回给JAVA层。
?
由此得到以下结果：
JAVA层的Surface实际上对应于本地层的SurfaceControl对象，以后本地代码可以使用JAVA传入的SurfaceControl对象，通过SurfaceControl的getSurface方法，获得本地Surface对象；Android为每个Surface分配了两个图形缓冲区，以便实现Page-Flip的动作；建立SurfaceSession时，SurfaceFlinger创建了用于管理两个图形缓冲区切换的SharedClient对象，SurfaceComposerClient可以通过ISurfaceFlingerClient接口的getControlBlock()方法获得这个SharedClient对象，查看SurfaceComposerClient的成员函数_init:??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 图二? 绑定缓冲区的过程
??? 开始在Surface画图前，Surface.java会先调用lockCanvas()来得到要进行画图操作的Canvas，lockCanvas会进一步调用本地层的Surface_lockCanvas，本地代码利用JAVA层传入的SurfaceControl对象，通过getSurface()取得本地层的Surface对象，接着调用该Surface对象的lock()方法，lock()返回了改Surface的信息，其中包括了可用缓冲区的首地址vaddr，该vaddr在Android的2D图形库Skia中，创建了一个bitmap，然后通过Skia库中Canvas的API：Canvas.setBitmapDevice(bitmap)，把该bitmap绑定到Canvas中，最后把这个Canvas返回给JAVA层，这样JAVA层就可以在该Canvas上进行画图操作，而这些画图操作最终都会画在以vaddr为首地址的缓冲区中。
??? 再看看在Surface的lock()方法中做了什么：
dequeueBuffer(&backBuffer)获取backBuffer SharedBufferClient->dequeue()获得当前空闲缓冲区的编号通过缓冲区编号获得真正的GraphicBuffer:backBuffer如果还没有对Layer中的buffer进行映射（Mapper），getBufferLocked通过ISurface接口重新重新映射获取frontBuffer根据两个Buffer的更新区域，把frontBuffer的内容拷贝到backBuffer中，这样保证了两个Buffer中显示内容的同步backBuffer->lock() 获得backBuffer缓冲区的首地址vaddr通过info参数返回vaddr释放Surface对应的显示缓冲区画图完成后，要想把Surface的内容显示到屏幕上，需要把Canvas中绑定的缓冲区释放，并且把该缓冲区从变成可投递（因为默认只有两个buffer，所以实际上就是变成了frontBuffer），SurfaceFlinger的工作线程会在适当的刷新时刻，把系统中所有的frontBuffer混合在一起，然后通过OpenGL刷新到屏幕上。下图展现了解除绑定缓冲区的过程：
???????????????????????????????????????????????????????????????? 图三? 解除绑定缓冲区的过程
JAVA层调用unlockCanvasAndPost进入本地代码：Surface_unlockCanvasAndPost本地代码利用JAVA层传入的SurfaceControl对象，通过getSurface()取得本地层的Surface对象绑定一个空的bitmap到Canvas中调用Surface的unlockAndPost方法 调用GraphicBuffer的unlock()，解锁缓冲区在queueBuffer()调用了SharedBufferClient的queue()，把该缓冲区更新为可投递状态SharedClient 和 SharedBufferStack从前面的讨论可以看到，Canvas绑定缓冲区时，要通过SharedBufferClient的dequeue方法取得空闲的缓冲区，而解除绑定并提交缓冲区投递时，最后也要调用SharedBufferClient的queue方法通知SurfaceFlinger的工作线程。实际上，在SurfaceFlinger里，每个Layer也会关联一个SharedBufferServer，SurfaceFlinger的工作线程通过SharedBufferServer管理着Layer的缓冲区，在SurfaceComposerClient建立连接的阶段，SurfaceFlinger就已经为该连接创建了一个SharedClient 对象，SharedClient 对象中包含了一个SharedBufferStack数组，数组的大小是31，每当创建一个Surface，就会占用数组中的一个SharedBufferStack，然后SurfaceComposerClient端的Surface会创建一个SharedBufferClient和该SharedBufferStack关联，而SurfaceFlinger端的Layer也会创建SharedBufferServer和SharedBufferStack关联，实际上每对SharedBufferClient/SharedBufferServer是控制着同一个SharedBufferStack对象，通过SharedBufferStack，保证了负责对Surface的画图操作的应用端和负责刷新屏幕的服务端（SurfaceFlinger）可以使用不同的缓冲区，并且让他们之间知道对方何时锁定/释放缓冲区。
SharedClient和SharedBufferStack的代码和头文件分别位于：
/frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/SharedBufferStack.cpp
/frameworks/base/include/private/surfaceflinger/SharedBufferStack.h
?
?
?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 图四??? 客户端和服务端缓冲区管理
??? ?继续研究SharedClient、SharedBufferStack、SharedBufferClient、SharedBufferServer的诞生过程。
??? 1.?SharedClient??? 在createConnection阶段，SurfaceFlinger创建Client对象：Surface::Surface(const sp<SurfaceControl>& surface) : mClient(surface->mClient), mSurface(surface->mSurface), mToken(surface->mToken), mIdentity(surface->mIdentity), mFormat(surface->mFormat), mFlags(surface->mFlags), mBufferMapper(GraphicBufferMapper::get()), mSharedBufferClient(NULL), mWidth(surface->mWidth), mHeight(surface->mHeight) { mSharedBufferClient = new SharedBufferClient( mClient->mControl, mToken, 2, mIdentity); init(); }?SharedBufferClient构造参数mClient->mControl就是共享内存块中的SharedClient对象，mToken就是SharedBufferStack 数组索引值。
到这里我们终于知道，Surface中的mSharedBufferClient成员和Layer中的lcblk成员(SharedBufferServer)，通过SharedClient中的同一个SharedBufferStack，共同管理着Surface（Layer）中的两个缓冲区。
