说说Android的UI刷新机制的实现

关于Android的UI刷新机制，我们来一步步的进行详细讲解。

1. UI刷新机制

我们知道，Android应用程序的主线程也称为UI线程，负责处理用户界面的所有操作，包括UI的绘制和事件响应等等。但是，如果我们在UI线程上执行耗时操作，会导致界面卡顿，严重影响用户体验。所以，Android系统提供了UI刷新机制，来帮助我们解决这个问题。

Android的UI刷新机制是建立在消息队列（MessageQueue）的基础上的。当我们在UI线程上执行了一些操作，例如调用View的invalidate()方法或者是在Handler中发送了一条消息，这些操作实际上会被转换成消息（Message或者Runnable对象）并加入到消息队列中。而UI线程则是不断的从消息队列中获取这些消息，并处理它们。

2. 实现过程

2.1 绘制流程

UI的绘制是发生在View系统层面的，每个View都有自己的绘制方法。在View绘制的过程中，会调用View的onDraw()方法，该方法中会触发View的绘制流程。而View的绘制流程，大致可以分为以下几个流程：

1. measure：测量View的大小。
2. layout：确定View的位置。
3. draw：绘制View的图像。

当一个View需要被重绘时，系统会向View的父容器发送一条消息，让父容器在稍后的某个时间点重新绘制子View。

2.2 刷新机制

在UI刷新的过程中，主要涉及到两个类：ViewRootImpl和Choreographer。

ViewRootImpl是View的根节点，负责将View层次结构渲染到屏幕上。在ViewRootImpl中，有一个成员变量mView，记录了当前Activity所设置的ContentView。当Activity的内容需要被绘制时，ViewRootImpl会递归遍历所有的子View，触发它们的绘制流程，从而生成需要绘制的图像。此后，ViewRootImpl会将这些图像执行合并操作，最终将它们展示在屏幕上。

Choreographer是一个负责协调UI线程和硬件Vsync同步的对象。Vsync是Android系统中硬件刷新屏幕的信号，通常是每秒60次。当初始化一个Choreographer对象时，系统会自动将它注册到Vsync上。当Vsync被触发时，Choreographer就会收到信号，触发UI的刷新操作。Choreographer会发送消息到消息队列中，等待UI线程处理。

3. 示例说明

下面来举两个例子，说明一下上述过程的具体实现。

3.1 示例一：用Handler实现UI刷新机制

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final int MSG_UPDATE = 0x123;

    private TextView mTextView;
    private Handler mHandler;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mTextView = findViewById(R.id.tv);
        mHandler = new Handler();
        mHandler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mTextView.setText(String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
                mHandler.sendEmptyMessageDelayed(MSG_UPDATE, 1000);
            }
        });
    }
}

在该例子中，我们在UI线程中创建了一个Handler对象，并使用其post()方法发送了一条消息，同时在Runnable中使用了sendEmptyMessageDelayed()方法发送一条延时的消息来完成自动更新TextView的功能。当发送的消息被加入到消息队列中后，系统就会不断地从消息队列中取出消息，并执行对应的操作。

3.2 示例二：调用invalidate()方法刷新UI

public class MyView extends View {

    private static final int DELAY_MILLIS = 16;

    private Paint mPaint;

    public MyView(Context context) {
        super(context);

        mPaint = new Paint();
        mPaint.setColor(Color.RED);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);

        canvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, getWidth() / 2, mPaint);

        // 延时刷新
        Handler handler = new Handler();
        handler.postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                invalidate();
            }
        }, DELAY_MILLIS);
    }
}

在该例子中，我们自定义了一个View子类，并在onDraw()方法中使用Canvas绘制了一个圆形。当界面需要被刷新时，我们在Handler中调用invalidate()方法请求View树重新绘制视图，从而完成整个UI刷新的过程。由于在此例中使用了延时机制，因此可以实现动态变化的UI效果。

在实际应用开发中，可以根据具体的需求选择合适的方式实现UI的刷新和动态效果。