Android SurfaceFlinger是Android系统中负责窗口管理和图像合成的核心组件。它接收来自不同应用的图层数据，并将这些图层合并成一个单一的图像，然后输出到显示设备上。SurfaceFlinger的合成方式主要涉及两种：Client合成和Device合成。
adb shell dumpsys surfaceflinger中过滤HWC layers可以看到图层合成方式以及分辨率信息
一、Client合成
-
定义：Client合成是应用程序通过Surface API提供的功能，将图形元素绘制在自己的Surface上。然后，SurfaceFlinger将这些Surface合成为一个整体，并显示在屏幕上。
-
特点：
- 使用软件图形库（如OpenGL ES、Skia等）进行合成，这些图形库通常会操作GPU来完成合成工作。
- 消耗资源较多，但功能强大，支持各种复杂效果。
- 在合成过程中，SurfaceFlinger会创建GraphicBuffer来存储待合成的图层数据。
-
涉及对象：
- RenderEngine：负责Client合成的渲染引擎。
- BufferQueue：提供buffer，用于保存合成后的结果或应用绘制阶段的图层数据。
二、Device合成
-
定义：Device合成是一种特殊的合成方式，它利用硬件加速功能对图形元素进行合成，因此在性能方面更有优势。在这种方式下，应用程序不直接绘制图形元素，而是通过向SurfaceFlinger提供缓冲区的方式，由SurfaceFlinger进行合成。
-
特点：
- 使用特定的硬件合成图层，如高通平台的MDP。
- 合成效率更高，但能力有限，不支持复杂图形的合成。
-
涉及对象：
- HWComposer：HWComposer HAL的客户端包装类，负责Device合成。
- GraphicBuffer：作为缓冲区，存储待合成的图层数据。
HWC合成
HWC是Android系统中的硬件混合渲染器，它通过硬件抽象层（HAL）与显示硬件进行通信。HWC合成是一种高效的合成方式，因为它可以直接在显示硬件中合成多个缓冲区，而不需要完全依赖GPU。
HWC合成的主要步骤包括：
- 图层准备：SurfaceFlinger接收来自不同应用的图层数据，并将这些图层按照一定的顺序进行排序。
- 图层合成：HWC根据图层的顺序和属性，在显示硬件中合成这些图层。HWC会考虑图层的透明度、混合模式等因素，以确保合成结果的正确性。
- 显示输出：合成后的图像被直接输出到显示设备上，供用户查看。
GPU合成
当HWC无法处理某些图层的合成时，SurfaceFlinger会回退到GPU合成。GPU合成是一种更灵活但可能相对较慢的合成方式，因为它需要依赖GPU进行图形处理。
GPU合成的主要步骤包括：
- 图层准备：与HWC合成相同，SurfaceFlinger接收来自不同应用的图层数据，并进行排序。
- GPU渲染：SurfaceFlinger将图层数据传递给GPU，由GPU进行渲染和合成。GPU会根据图层的属性（如颜色、纹理、透明度等）进行渲染，并生成最终的合成图像。
- HWC提交：合成后的图像被传递给HWC，由HWC将其输出到显示设备上。这一步是为了确保图像能够正确地显示在屏幕上，同时利用HWC的硬件加速能力来提高显示效率。
混合使用HWC和GPU合成
HWC和GPU的合成关系：
在实际应用中，SurfaceFlinger通常会根据设备的硬件特性和性能要求，混合使用HWC和GPU合成。例如，对于简单的图层合成任务，SurfaceFlinger可能会选择使用HWC合成来提高效率；而对于复杂的图层合成任务，它可能会选择使用GPU合成来确保合成结果的正确性和质量。
此外，SurfaceFlinger还会根据屏幕内容的变化情况，动态调整合成策略。例如，当屏幕上的内容没有变化时，SurfaceFlinger可能会选择保留之前的合成结果，以减少不必要的渲染和合成操作，从而节省电量和提高性能。
综上所述，Android SurfaceFlinger的合成方式主要包括HWC合成和GPU合成两种。在实际应用中，SurfaceFlinger会根据设备的硬件特性和性能要求，以及屏幕内容的变化情况，灵活地选择和使用这两种合成方式，以确保图像能够正确地显示在屏幕上，并尽可能地提高显示效率和性能。
