前言
周二好呀，今天給大家帶來一點輕松簡單的內容，沒有代碼，請享用~
- 高刷手機，60hz，120hz指的是什么？
- 屏幕的刷新過程。
- 幀率，VSYNC是什么？
- 單緩存，雙緩存，三緩存。
- 代碼中修改了UI，屏幕是怎么進行刷新的？
- 如果界面保持靜止不變，屏幕會刷新嗎？圖像會被重新繪制嗎？
高刷手機，60hz，120hz指的是什么
指的是屏幕的刷新頻率，也就是一秒內屏幕刷新的次數。刷新頻率這個參數是手機出廠就決定的，取決於硬件的固定參數。
高刷手機，一般就是指高刷新率屏幕，也就是大於一般的60hz，比如90hz，120hz等等。它的特點就在於每秒刷新的頻率更高，使得畫面更加流暢，順滑，就算出現丟幀等情況，畫面還能保證一個穩定性。
屏幕的刷新過程。
屏幕的刷新過程是每一行從左到右，從上到下，順序顯示像素點。當整個屏幕刷新完畢，即一個垂直刷新周期完成，會有短暫的空白期，此時發出 VSync 信號。如果是60hz的手機，那么每次屏幕刷新的過程占用時間就是16ms（1000/60）左右。
一般一個圖形界面的繪制，需要CPU准備數據，然后GPU進行繪制，繪制完寫入緩存區，然后屏幕按照刷新頻率來從這個緩存區中取圖形顯示。
所以整個刷新過程是CPU，GPU，屏幕（Display）三方合作的工作關系。
幀率，VSYNC是什么
幀率，就是GPU一秒內繪制操作的幀數，單位是fps。游戲中比較常見，越大也就代表越流暢。所以這個參數並不是固定值，但是如果屏幕刷新頻率是60hz，你的幀率大於60fps也就浪費了，所以一般情況下最好是幀率和屏幕刷新頻率保持一致，即同樣是60fps。這樣就能保證一個比較平滑的視覺動畫。
VSync，垂直同步，在Android4.1引進，是一種定時發送繪制信號的機制，它的作用就是讓幀率和屏幕刷新率保持一致，防止跳幀卡頓等等。玩過lol的朋友應該都知道，設置界面就可以開啟垂直同步選項。
正常如果沒有開啟vsync，屏幕刷新有可能會出現什么問題呢？
如圖，由於CPU，GPU繪制圖像的時間不定，所以就有可能會發生卡頓情況，也就是下一幀的數據沒准備好，無法正常顯示到屏幕上。
如果我們開啟vsync，也就是給CPU和GPU規定了開始繪制幀數據的時間。開啟后，系統會每16ms就發送一次vsync信號，CPU收到信號就開始處理數據，然后GPU繪制圖像。這樣就把16ms最大化的利用起來了，只要CPU和GPU在16ms之內把下一幀數據處理好，那么屏幕就能從緩存區中拿到下一幀數據並顯示出來了。如圖：
所以vsync信號就是為了保證16ms繪制出一幀的數據出來。使得屏幕每16ms刷新一次，就能用到最新的幀數據了。這樣畫面就是比較流暢的了。
這整個過程其實就在Choreographer類中實現的，包括同步屏障的使用也在其中，下次會具體講到。
單緩存，雙緩存，三緩存
單緩存。就是CPU計算好的數據交給GPU，然后GPU進行圖像繪制，最后放到緩存區。而屏幕就直接從這個緩存區中拿到數據並顯示。
但是這樣做有個問題就是，因為Display和GPU都是操作的同一個緩存，就會出現同一個畫面中有不同幀的數據。比如屏幕刷新的時候，第二幀還沒繪制完，那么緩存中就有第二幀數據還有第一幀殘留的數據，這樣顯示出來的畫面就有兩個幀的畫面了，比如畫面撕裂。
雙緩存。這個雙緩存就是設計出來解決單緩存問題的。既然Display和GPU不能共用一個緩存，那么就設計兩個緩存就可以啦。
FrameBuffer來做顯示輸出，也就是屏幕每次從這個緩存中取圖形數據。BackBuffer用來放下一幀的畫面，也就是CPU每次繪制數據到這個緩存中。然后當CPU完整繪制完下一幀圖形，也就是BackBuffer准備好，屏幕也顯示完上一幀數據的時候，就進行緩存交換，把數據同步到FrameBuffer。而這個緩存交換點，就是vsync信號時刻。
三緩存。 Android4.1 引入，一般來說，雙緩存就能夠使用了，但是為什么還有一個三緩存呢？看圖：
雙緩存情況下，如果CPU/GPU處理數據過慢，就會發生上圖的情況。也就是vsync信號來的時候，上一幀數據還沒繪制完，於是A數據圖片顯示了兩幀的時間，而且由於vsync來的時候cpu才開始處理數據，而圖上vsync來的時候，GPU還在處理數據，導致GPU處理完了之后，無法觸發下一幀數據的處理，浪費了一大半時間。后面情況類似，只要CPU/GPU處理數據過慢，就會發生Jank（卡頓等問題）
所以這時候就引入了第三個緩存，如圖：
如圖所示，在vsync來的時候，如果GPU還沒處理好數據幀B的圖形，這時候第三個緩存區可以來處理后面C幀的數據，然后第二個vsync信號來的時候，雖然第三緩存區還在用作處理C幀數據，但是之前的BackBuffer又可以來緩存下一幀的數據了。
這樣一來，雖然A幀數據還是顯示了兩個時間點，但是后面由於有新Buffer的加入，可以保證后續圖像顯示能正常平滑的顯示了。就相當於多了一個勞動力，可以最大限度利用好時間。
代碼中修改了UI，屏幕是怎么進行刷新的？
當我們用代碼修改了UI，比如使用了setText，修改Textview的值。這時候屏幕不會馬上繪制刷新。而是會調用到invalidate方法請求重繪，然后會向VSYNC服務發送請求，等到下一個VSYNC信號觸發的時候，就開始上面說過的流程，也就是處理數據，繪制圖像，具體所做的工作就是測量—布局—繪制。接着，屏幕就可以拿到緩存區中繪制好的圖像並顯示到屏幕上了。
所以任何UI的改變，都要遵從上述所說的VSYNC機制，只是這個過程很短。當然為了保證最快時間繪制到屏幕上，而不讓其他消息影響到VSYNC的響應速度，就加入了同步屏障。
如果界面保持靜止不變，屏幕會刷新嗎？圖像會被重新繪制嗎？
首先，屏幕刷新頻率這個是不會變的，也就是每隔16ms左右就會進行一次刷新，而刷新的幀數據就是我們的程序內部在接收到刷新的vsync信號之后，經過計算繪制后的圖像數據。
但是，app並不是每一個vsync信號都能接收到的，只有當應用有繪制需求的時候，才會通過scheduledVsync 方法申請VSYNC信號，然后下一個屏幕刷新的信號才能被我們的程序所接收到，也就是Choreographer類的onVsync方法才能被執行，然后就開始測量—布局—繪制等工作了。
所以，如果界面不變化，我們的程序就收不到VSYNC信號，也就無法處理數據進行繪制了。只有當需要改變界面的時候，才會去申請這個屏幕刷新服務，才能接收到VSYNC信號。這種情況下，屏幕還會進行刷新，只不過刷新的都是同樣的圖像數據。
參考
https://juejin.cn/post/6863756420380196877
https://www.cnblogs.com/frrj/archive/2018/07/30/brief-info-of-android-display.html
https://www.jianshu.com/p/10db590ed9a6
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