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Choreographer

问题​

Choreographer 是什么？它如何协调 VSync 信号和 UI 渲染？

答案​

Choreographer 的作用​

Choreographer（编舞者）是 Android 渲染系统的核心调度器，协调 VSync 信号和 UI 渲染的时机：

回调类型和执行顺序​

回调类型执行顺序说明
CALLBACK_INPUT1输入事件处理
CALLBACK_ANIMATION2动画计算
CALLBACK_INSETS_ANIMATION3Insets 动画
CALLBACK_TRAVERSAL4View 绘制（measure/layout/draw）
CALLBACK_COMMIT5帧提交后的清理

VSync 与帧率​

VSync 信号    |----|----|----|----|----|
              16ms 16ms 16ms 16ms 16ms  (60fps)

理想情况：
  VSync → 处理 → 提交帧 → VSync → 处理 → 提交帧

掉帧情况：
  VSync → 处理耗时超过 16ms......→ VSync（错过）→ 提交帧
  用户看到上一帧重复显示（Jank）

掉帧检测​

// 利用 Choreographer 检测掉帧
Choreographer.getInstance().postFrameCallback(object : Choreographer.FrameCallback {
    private var lastFrameTimeNanos = 0L
    
    override fun doFrame(frameTimeNanos: Long) {
        if (lastFrameTimeNanos != 0L) {
            val durationMs = (frameTimeNanos - lastFrameTimeNanos) / 1_000_000
            if (durationMs > 16) {
                val droppedFrames = (durationMs / 16) - 1
                Log.w("Perf", "Dropped $droppedFrames frames (${durationMs}ms)")
            }
        }
        lastFrameTimeNanos = frameTimeNanos
        // 持续监听下一帧
        Choreographer.getInstance().postFrameCallback(this)
    }
})

与 requestAnimationFrame 的对比​

Android 的 Choreographer.postFrameCallback() 类似于浏览器的 requestAnimationFrame()：

  • 都是在下一帧绘制前触发回调
  • 都以屏幕刷新率为基准
  • 都用于实现流畅动画

常见面试问题​

Q1: Choreographer 和 Handler 的关系？​

答案：

Choreographer 底层基于 Handler 消息机制。它通过 native 层注册 VSync 信号监听（FrameDisplayEventReceiver），VSync 到来时向主线程的 Handler 发送一条异步消息（配合同步屏障，保证优先于普通消息处理）。doFrame() 在主线程中执行，按顺序触发各类型回调。

Q2: 为什么自定义动画应该使用 Choreographer.postFrameCallback 而不是 Handler.postDelayed？​

答案：

Handler.postDelayed(16ms) 无法精确对齐 VSync 信号，可能在两次 VSync 之间触发，导致帧不稳定。Choreographer.postFrameCallback 保证回调恰好在 VSync 信号到来后执行，与屏幕刷新完全同步，动画更流畅。实际开发中，优先使用 ValueAnimator / ObjectAnimator 等高级 API，它们内部已经使用了 Choreographer。

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