1 前言
本文基于 rive-android 10.1.0 进行源码分析，主要介绍 Rive 的渲染类型、RendererType 透传流程、Surface 透传流程、渲染流程、启动渲染流程、暂停渲染流程等内容。
rive-android 类图框架如下。图中，蓝色的类表示 rive-android 中 Kotlin 代码，绿色的类表示 rive-android 中 C++ 代码，橙色的类表示 rive-runtime 中代码（下同）。本文只解读 rive-android 的源码，不解读 rive-runtime 的源码。
Rive 相关应用参考以下内容。
2 渲染类型
rive-android 10.0.0 之前的版本，有三种渲染类型，分别是：Skia、Rive、Canvas，默认是 Skia 类型。10.0.0 版本开始舍弃了 Skia 渲染类型，默认是 Rive 类型。Skia 和 Rive 渲染类型底层都是基于 EGL 环境进行离屏渲染。
RenderType 类源码如下。
app.rive.runtime.kotlin.core.RendererType.kt
enum class RendererType(val value: Int) { Rive(0), Canvas(1); companion object { fun fromIndex(index: Int): RendererType { val maxIndex = entries.size ... return entries[index] } } } 3 RendererType 透传流程
本节将介绍 RendererType 如何一步一步透传下去，直到最终创建 DrawableThreadState 对象。本节中，读者需要重点关注 RendererType 是如何在各个类之间传递的。RendererType 透传流程图如下。
3.1 设置 RendererType 的源头
用户在初始化 Rive 环境时，可以指定 RenderType，如下。
Rive.init(applicationContext, defaultRenderer = RendererType.Rive) 
也可以在布局文件中指定 RenderType（如果想使用 Winscope 或 Perfetto 查看 Trace，可以配置 riveTraceAnimations 参数），如下。
<app.rive.runtime.kotlin.RiveAnimationView app:riveRenderer="Rive" app:riveTraceAnimations="true" … /> 无论是哪种方式，在 RiveAnimationView 对象被创建时，渲染类型会保存在 rendererAttributes 对象的 rendererType 属性中（rendererAttributes 是 RendererAttributes 类型）。
3.2 创建 RiveArtboardRenderer
RiveAnimationView 继承了 RiveTextureView，RiveTextureView 继承了 TextureView，并重写了其 onAttachedToWindow 函数，如下。
app.rive.runtime.kotlin.RiveTextureView.kt
@CallSuper override fun onAttachedToWindow() { super.onAttachedToWindow() surfaceTextureListener = this isOpaque = false renderer = createRenderer().apply { make() } } 在 RiveAnimationView 中重写了 createRenderer 函数，如下。
app.rive.runtime.kotlin.RiveAnimationView.kt
override fun createRenderer(): Renderer { return RiveArtboardRenderer( trace = rendererAttributes.riveTraceAnimations, controller = controller, rendererType = rendererAttributes.rendererType, ) } RiveArtboardRenderer 只有主构造函数，没有次要构造函数，如下。关于主构造函数和次要构造函数的介绍详见 → 类和对象。
app.rive.runtime.kotlin.renderers.RiveArtboardRenderer.kt
open class RiveArtboardRenderer( trace: Boolean = false, rendererType: RendererType = Rive.defaultRendererType, private var controller: RiveFileController, ) : Renderer(rendererType, trace) Renderer 的也只有主构造函数，没有次要构造函数，如下。
app.rive.runtime.kotlin.renderers.Renderer.kt
abstract class Renderer( @get:VisibleForTesting(otherwise = VisibleForTesting.PRIVATE) var type: RendererType = Rive.defaultRendererType, val trace: Boolean = false ) : NativeObject(NULL_POINTER), Choreographer.FrameCallback 3.3 创建 JNIRenderer
我们再回到 RiveTextureView 的 onAttachedToWindow 函数中，在 createRenderer 之后，调用了 Renderer 的 make 函数。make 函数的源码如下。cppPointer 是在 NativeObject 中定义的 Long 类型变量，对应 C++ 中的指针变量，指向的是 JNI 中 JNIRenderer 对象。在 make 函数中又调用了 constructor 函数，它在 JNI 中有实现。（注意：这里的 constructor 不是 Renderer 的构造函数，因为其前面加了 fun，构造函数前面不能加 fun）
app.rive.runtime.kotlin.renderers.Renderer.kt
@CallSuper open fun make() { if (!hasCppObject) { cppPointer = constructor(trace, type.value) refs.incrementAndGet() } } /** Instantiates JNIRenderer in C++ */ private external fun constructor(trace: Boolean, type: Int): Long 全局搜索 "Renderer_constructor"，找到 JNI 中的 constructor 函数的实现如下。
bindings/bindings_renderer.cpp
JNIEXPORT jlong JNICALL Java_app_rive_runtime_kotlin_renderers_Renderer_constructor(JNIEnv* env, jobject ktRenderer, jboolean trace, jint type) { RendererType rendererType = static_cast<RendererType>(type); JNIRenderer* renderer = new JNIRenderer(ktRenderer, trace, rendererType); ... return (jlong)renderer; } JNIRenderer 的构造函数如下，这里会创建 RefWorker 对象保存在 m_worker 中，创建 ITracer 对象保存在 m_tracer 中。如果 trace 为 false，将创建 NoopTracer 对象，其 beginSection、endSection 函数都是空实现；如果 trace 为 true，将创建 Tracer 对象，其 beginSection 函数将调用 ATrace_beginSection，endSection 函数将调用 ATrace_endSection（详见 aosp 中的 frameworks/base/native/android/trace.cpp），这时用户就可以使用 Winscope 或 Perfetto 查看 Trace 了。
models/jni_renderer.cpp
JNIRenderer::JNIRenderer(jobject ktRenderer, bool trace, const RendererType rendererType) : m_worker(RefWorker::CurrentOrFallback(rendererType)), m_ktRenderer(GetJNIEnv()->NewGlobalRef(ktRenderer)), m_tracer(getTracer(trace)) {} 3.4 创建 RefWorker
RefWorker::CurrentOrFallback 的源码如下。
helpers/work_ref.cpp
rcp<RefWorker> RefWorker::CurrentOrFallback(RendererType rendererType) { rcp<RefWorker> currentOrFallback; switch (rendererType) { case RendererType::None: assert(false); break; case RendererType::Rive: currentOrFallback = RiveWorker(); break; case RendererType::Canvas: currentOrFallback = CanvasWorker(); break; } if (currentOrFallback == nullptr) { currentOrFallback = CanvasWorker(); } return currentOrFallback; } RiveWorker 和 CanvasWorker 函数实现如下。
helpers/work_ref.cpp
rcp<RefWorker> RefWorker::RiveWorker() { static enum class RiveRendererSupport { unknown, no, yes } s_isSupported; static std::unique_ptr<RefWorker> s_riveWorker; ... if (s_isSupported == RiveRendererSupport::unknown) { std::unique_ptr<RefWorker> candidateWorker(new RefWorker(RendererType::Rive)); candidateWorker->runAndWait( [](rive_android::DrawableThreadState* threadState) { PLSThreadState* plsThreadState = static_cast<PLSThreadState*>(threadState); s_isSupported = plsThreadState->renderContext() != nullptr ? RiveRendererSupport::yes : RiveRendererSupport::no; }); if (s_isSupported == RiveRendererSupport::yes) { s_riveWorker = std::move(candidateWorker); } ... } if (s_riveWorker != nullptr) { ++s_riveWorker->m_externalRefCount; } return rcp(s_riveWorker.get()); } rcp<RefWorker> RefWorker::CanvasWorker() { if (s_canvasWorker == nullptr) { s_canvasWorker = std::unique_ptr<RefWorker>(new RefWorker(RendererType::Canvas)); } ++s_canvasWorker->m_externalRefCount; return rcp(s_canvasWorker.get()); } RefWorker 继承 WorkerThread，如下。
helpers/work_ref.hpp
explicit RefWorker(const RendererType rendererType) : WorkerThread(RendererName(rendererType), Affinity::None, rendererType) {} 3.5 创建 WorkThread
WorkThread 的构造函数如下，可以看到这里创建了一个线程，用于处理渲染任务。
helpers/worker_thread.hpp
WorkerThread(const char* name, Affinity affinity, const RendererType rendererType) : m_RendererType(rendererType), mName(name), mAffinity(affinity), mWorkMutex{} { mThread = std::thread([this]() { threadMain(); }); } threadMain 函数的实现如下。首先通过 MakeThreadState 函数创建 DrawableThreadState 对象；接着进入 for 无限循环体中，如果 mWorkQueue 为空（mWorkQueue 中的元素是 function<void(DrawableThreadState*) 类型的函数指针），线程将处于 wait 状态，否则从工作队列中取出函数指针元素，并执行函数；如果从工作队列中取出的函数指针为空，将结束线程。
helpers/worker_thread.hpp
void threadMain() { setAffinity(mAffinity); ... m_threadState = MakeThreadState(m_RendererType); std::unique_lock lock(mWorkMutex); for (;;) { while (mWorkQueue.empty()) { m_workPushedCondition.wait(mWorkMutex); } Work work = mWorkQueue.front(); mWorkQueue.pop(); if (!work) { // A null function is a special token that tells the thread to terminate. break; } lock.unlock(); work(m_threadState.get()); lock.lock(); ++m_lastCompletedWorkID; m_workedCompletedCondition.notify_all(); } m_threadState.reset(); DetachThread(); } 3.6 创建 DrawableThreadState
MakeThreadState 函数的实现如下。
helpers/worker_thread.cpp
std::unique_ptr<DrawableThreadState> WorkerThread::MakeThreadState(const RendererType type) { switch (type) { case RendererType::Canvas: return std::make_unique<CanvasThreadState>(); default: case RendererType::Rive: return std::make_unique<PLSThreadState>(); } } CanvasThreadState 继承 DrawableThreadState，PLSThreadState 继承 EGLThreadState，EGLThreadState 继承 DrawableThreadState（在 rive-android 10.0.0 之前的版本，还有 SkiaThreadState 也继承 EGLThreadState，它对应的 RenderType 是 Skia）。
3.6.1 DrawableThreadState、EGLThreadState、CanvasThreadState 接口定义
DrawableThreadState、EGLThreadState、CanvasThreadState 的接口定义如下。
helpers/thread_state_egl.hpp
class DrawableThreadState { public: virtual ~DrawableThreadState(){}; virtual void swapBuffers() = 0; }; class EGLThreadState : public DrawableThreadState { public: EGLThreadState(); virtual ~EGLThreadState() = 0; EGLSurface createEGLSurface(ANativeWindow*); virtual void destroySurface(EGLSurface) = 0; virtual void makeCurrent(EGLSurface) = 0; void swapBuffers() override; protected: EGLSurface m_currentSurface = EGL_NO_SURFACE; EGLDisplay m_display = EGL_NO_DISPLAY; EGLContext m_context = EGL_NO_CONTEXT; EGLConfig m_config = static_cast<EGLConfig>(0); }; class CanvasThreadState : public DrawableThreadState { public: void swapBuffers() override {} }; 3.6.2 创建 EGLThreadState
EGLThreadState 的构造函数源码如下，它实现了 EGL 环境创建 5 步中的前 3步，剩下 2 步在 PLSThreadState 的构造函数中实现。EGL 环境创建详见 → EGL+FBO离屏渲染。
helpers/thread_state_egl.cpp
EGLThreadState::EGLThreadState() { // 创建 EGLDisplay m_display = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY); ... if (!eglInitialize(m_display, 0, 0)) { ... return; } // 创建 EGLConfig const EGLint configAttributes[] = {...}; ... eglChooseConfig(m_display, configAttributes, supportedConfigs.data(), num_configs, &num_configs); ... // 创建 EGLContext m_context = eglCreateContext(m_display, m_config, nullptr, contextAttributes); ... } 3.6.3 创建 PLSThreadState
PLSThreadState 的构造函数源码如下，它实现了 EGL 环境创建 5 步中的后 2步。eglCreatePbufferSurface 用于创建一个离屏渲染的 EGL 表面，Pbuffer 表面是一个虚拟的离屏缓冲区，可以在其中进行渲染操作，而不直接与屏幕交互。rive::gpu::RenderContextGLImpl::MakeContext 的源码不在 rive-android 代码库中，在 rive-runtime 代码库中，详见 → render_context_gl_impl.cpp。
helpers/thread_state_psl.cpp
PLSThreadState::PLSThreadState() { // 创建 EGLSurface const EGLint PbufferAttrs[] = {...}; m_backgroundSurface = eglCreatePbufferSurface(m_display, m_config, PbufferAttrs); ... // 绑定 EGLSurface 和 EGLContext 到显示设备 (EGLDisplay) eglMakeCurrent(m_display, m_backgroundSurface, m_backgroundSurface, m_context); m_currentSurface = m_backgroundSurface; m_renderContext = rive::gpu::RenderContextGLImpl::MakeContext(); } 4 Surface 透传流程
本节将介绍 Surface 如何一步一步透传下去，直到最终创建 rive::RiveRenderer 对象或 CanvasRenderer 对象。本节中，读者需要重点关注 Surface 是如何在各个类之间传递的。Surface 透传流程图如下。
4.1 Surface 创建的源头
在 RiveTextureView 的 onSurfaceTextureAvailable 方法中，创建了 Surface 如下。
app.rive.runtime.kotlin.RiveTextureView.kt
@CallSuper override fun onSurfaceTextureAvailable( surfaceTexture: SurfaceTexture, width: Int, height: Int) { if (this::viewSurface.isInitialized) { viewSurface.release() } viewSurface = Surface(surfaceTexture) renderer?.apply { stop() setSurface(viewSurface) } } 4.2 Renderer.setSurface
Renderer 的 setSurface 函数源码如下。cppPointer 是在 NativeObject 中定义的 Long 类型变量，对应 C++ 中的指针变量，指向的是 JNI 中 JNIRenderer 对象。
app.rive.runtime.kotlin.renderers.Renderer.kt
fun setSurface(surface: Surface) { cppSetSurface(surface, cppPointer) isAttached = true start() } 4.3 JNI cppSetSurface
全局搜索 Renderer_cppSetSurface，找到 JNI 层 cppSetSurface 函数的实现如下。对于 Rive 渲染类型，将创建一个 ANativeWindow 指针（ANativeWindow_fromSurface 函数详见 aosp 中的 frameworks/base/native/android/native_window_jni.cpp），并将 ANativeWindow 指针传递到 JNIRenderer 中；对于 Canvas 渲染类型，直接将 Surface 传递到 JNIRenderer 中。
bindings/bindings_renderer.cpp
JNIEXPORT void JNICALL Java_app_rive_runtime_kotlin_renderers_Renderer_cppSetSurface(JNIEnv* env, jobject, jobject surface, jlong rendererRef) { JNIRenderer* renderer = reinterpret_cast<JNIRenderer*>(rendererRef); if (renderer->rendererType() != RendererType::Canvas) { ANativeWindow* surfaceWindow = ANativeWindow_fromSurface(env, surface); reinterpret_cast<JNIRenderer*>(rendererRef) ->setSurface(surfaceWindow); if (surfaceWindow) { ANativeWindow_release(surfaceWindow); } } else { renderer->setSurface(surface); } } 4.4 JNIRenderer::setSurface
JNIRenderer::setSurface 的源码如下。m_worker 是 RefWorker 类的实例，RefWorker 继承 WorkThread，WorkThread 中创建了工作线程（见 3.5 节)，并且有个 run 函数，m_worker->run 表示把任务提交到 WorkThread 中的工作线程中执行。
models/jni_renderer.cpp
void JNIRenderer::setSurface(SurfaceVariant surface) { SurfaceVariant oldSurface = m_surface; acquireSurface(surface); m_worker->run([this, oldSurface](DrawableThreadState* threadState) mutable { m_workerThreadID = std::this_thread::get_id(); ... if (m_surface.index() > 0) { m_workerImpl = WorkerImpl::Make(m_surface, threadState, m_worker->rendererType()); } }); } 4.5 WorkerImpl::Make
models/worker_impl.cpp
std::unique_ptr<WorkerImpl> WorkerImpl::Make(SurfaceVariant surface, DrawableThreadState* threadState, const RendererType type) { ... bool success = false; std::unique_ptr<WorkerImpl> impl; switch (type) { case RendererType::Rive: { ANativeWindow* window = std::get<ANativeWindow*>(surface); impl = std::make_unique<PLSWorkerImpl>(window, threadState, &success); break; } case RendererType::Canvas: { jobject ktSurface = std::get<jobject>(surface); impl = std::make_unique<CanvasWorkerImpl>(ktSurface, &success); } default: break; } ... return impl; } 4.6 创建 WorkerImpl
PLSWorkerImpl 继承 EGLWorkerImpl，EGLWorkerImpl 和 CanvasWorkerImpl 继承 WorkerImpl。
4.6.1 WorkerImpl 接口定义
models/worker_impl.hpp
class WorkerImpl { public: static std::unique_ptr<WorkerImpl> Make(SurfaceVariant, DrawableThreadState*, const RendererType); void start(jobject ktRenderer, std::chrono::high_resolution_clock::time_point); void stop(); void doFrame(ITracer*, DrawableThreadState*, jobject ktRenderer, std::chrono::high_resolution_clock::time_point); virtual void prepareForDraw(DrawableThreadState*) const = 0; virtual void destroy(DrawableThreadState*) = 0; virtual void flush(DrawableThreadState*) const = 0; virtual rive::Renderer* renderer() const = 0; protected: jclass m_ktRendererClass = nullptr; jmethodID m_ktDrawCallback = nullptr; jmethodID m_ktAdvanceCallback = nullptr; std::chrono::high_resolution_clock::time_point m_lastFrameTime; bool m_isStarted = false; }; 4.6.2 创建 EGLWorkerImpl
EGLWorkerImpl 的构造函数如下。
models/worker_impl.hpp
class EGLWorkerImpl : public WorkerImpl { ... protected: EGLWorkerImpl(struct ANativeWindow* window, DrawableThreadState* threadState, bool* success) { *success = false; auto eglThreadState = static_cast<EGLThreadState*>(threadState); m_eglSurface = eglThreadState->createEGLSurface(window); if (m_eglSurface == EGL_NO_SURFACE) return; *success = true; } ... }; EGLThreadState::createEGLSurface 函数源码如下。eglCreateWindowSurface 用于创建一个与屏幕窗口相关的 EGL 表面，这个表面通常与设备的窗口系统交互，使得 OpenGL ES 渲染的内容能够显示在屏幕上（补充：eglCreatePbufferSurface 用于创建一个离屏渲染的 EGL 表面）。
helpers/thread_state_egl.cpp
EGLSurface EGLThreadState::createEGLSurface(ANativeWindow* window) { if (!window) { return EGL_NO_SURFACE; } ... // 创建一个与屏幕窗口相关的 EGL 表面, 这个表面通常与设备的窗口系统交, 使得 OpenGL ES 渲染的内容能够显示在屏幕上 auto res = eglCreateWindowSurface(m_display, m_config, window, nullptr); ... return res; } 4.6.3 创建 PLSWorkerImpl
PLSWorkerImpl 的构造函数如下，最终创建了 rive::RiveRenderer 对象，其源码不在 rive-android 代码库中，在 rive-runtime 代码库中，详见 → rive_renderer.cpp。
models/worker_impl.cpp
PLSWorkerImpl::PLSWorkerImpl(struct ANativeWindow* window, DrawableThreadState* threadState, bool* success) : EGLWorkerImpl(window, threadState, success) { if (!success) { return; } auto eglThreadState = static_cast<EGLThreadState*>(threadState); eglThreadState->makeCurrent(m_eglSurface); rive::gpu::RenderContext* renderContext = PLSWorkerImpl::PlsThreadState(eglThreadState)->renderContext(); if (renderContext == nullptr) { return; // PLS was not supported. } int width = ANativeWindow_getWidth(window); // 获取窗口宽度 int height = ANativeWindow_getHeight(window); // 获取窗口高度 GLint sampleCount; // 多重采样数 glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0); // 绑定默认帧缓冲区 glGetIntegerv(GL_SAMPLES, &sampleCount); // 查询当前的多重采样数 // 创建一个基于 GLES 的帧缓冲区渲染目标，用于离屏渲染 m_renderTarget = rive::make_rcp<rive::gpu::FramebufferRenderTargetGL>(width, height, 0, sampleCount); // 初始化 Rive 的 PLS 渲染器 m_plsRenderer = std::make_unique<rive::RiveRenderer>(renderContext); *success = true; } PLSThreadState::makeCurrent 函数的实现如下，eglMakeCurrent 是 EGL 环境创建的最后一步，作用是绑定 EGLSurface 和 EGLContext 到显示设备（EGLDisplay）。
helpers/thread_state_pls.cpp
void PLSThreadState::makeCurrent(EGLSurface eglSurface) { if (eglSurface == m_currentSurface) { return; } ... // 绑定 EGLSurface 和 EGLContext 到显示设备 (EGLDisplay) eglMakeCurrent(m_display, eglSurface, eglSurface, m_context); m_currentSurface = eglSurface; ... } 4.6.4 创建 CanvasWorkerImpl
CanvasWorkerImpl 的构造函数如下。这里主要创建了 CanvasRenderer 对象，保存在 m_canvasRenderer 中，CanvasRenderer 继承 rive::Renderer，其源码不在 rive-android 代码库中，在 rive-runtime 代码库中，详见 → renderer.hpp、renderer.cpp；接着通过 NewGlobalRef(ktSurface) 将传入的局部引用 ktSurface 转换为全局引用，并存储在 m_ktSurface 中（全局引用会阻止 Java 垃圾回收器回收该对象，直到显式释放）。
models/worker_impl.hpp
class CanvasWorkerImpl : public WorkerImpl { public: CanvasWorkerImpl(jobject ktSurface, bool* success) : m_canvasRenderer{std::make_unique<CanvasRenderer>()} { m_ktSurface = GetJNIEnv()->NewGlobalRef(ktSurface); *success = true; } private: std::unique_ptr<CanvasRenderer> m_canvasRenderer; jobject m_ktSurface = nullptr; }; 5 渲染流程
渲染流程图如下。
5.1 Renderer.doFrame
Renderer 实现了 Choreographer.FrameCallback 接口，重写了其 doFrame 方法，其 doFrame 和 scheduleFrame 方法源码如下。
app.rive.runtime.kotlin.renderers.Renderer.kt
@CallSuper override fun doFrame(frameTimeNanos: Long) { if (isPlaying) { cppDoFrame(cppPointer) scheduleFrame() } } open fun scheduleFrame() { Handler(Looper.getMainLooper()).post { Choreographer.getInstance().postFrameCallback(this@Renderer) } } 5.2 JNI cppDoFrame
全局搜索 "Renderer_cppDoFrame"，找到 JNI 中的 cppDoFrame 函数的实现如下。
bindings/bindings_renderer.cpp
JNIEXPORT void JNICALL Java_app_rive_runtime_kotlin_renderers_Renderer_cppDoFrame(JNIEnv*, jobject, jlong rendererRef) { reinterpret_cast<JNIRenderer*>(rendererRef)->doFrame(); } 5.3 JNIRenderer::doFrame
JNIRenderer::doFrame 的源码如下。m_worker 是 RefWorker 类的实例，RefWorker 继承 WorkThread，WorkThread 中创建了工作线程（见 3.5 节)，并且有个 run 函数，m_worker->run 表示把任务提交到 WorkThread 中的工作线程中执行。m_workerImpl 是 4.6 节创建的 WorkerImpl 对象（可能是 PLSWorkerImpl 或 CanavsWorkerImpl）。
models/jni_renderer.cpp
void JNIRenderer::doFrame() { if (m_numScheduledFrames >= kMaxScheduledFrames) { return; } m_worker->run([this](DrawableThreadState* threadState) { if (!m_workerImpl) return; auto now = std::chrono::high_resolution_clock::now(); m_workerImpl->doFrame(m_tracer, threadState, m_ktRenderer, now); m_numScheduledFrames--; calculateFps(now); }); m_numScheduledFrames++; } 5.4 WorkerImpl::doFrame
5.4.1 doFrame
WorkerImpl::doFrame 的源码如下。tracer 是性能追踪器，用于测量各阶段耗时，它在 JNIRenderer 中创建（见 3.3 节），这里有 3 个追踪标签，分别是 "draw()"、"flush()"、"swapBuffers()"。m_ktAdvanceCallback 在 start 函数中定义，指向 kotlin 中 Renderer.advance 函数；m_ktDrawCallback 在 start 函数中定义，指向 kotlin 中 Renderer.draw 函数。
models/worker_impl.cpp
void WorkerImpl::doFrame(ITracer* tracer, DrawableThreadState* threadState, jobject ktRenderer, std::chrono::high_resolution_clock::time_point frameTime) { if (!m_isStarted) { return; } float fElapsedMs = std::chrono::duration<float>(frameTime - m_lastFrameTime).count(); m_lastFrameTime = frameTime; auto env = GetJNIEnv(); // m_ktAdvanceCallback 在 start 函数中定义, 指向 kotlin 中 Renderer.advance 函数 JNIExceptionHandler::CallVoidMethod(env, ktRenderer, m_ktAdvanceCallback, fElapsedMs); tracer->beginSection("draw()"); // 准备渲染状态, 调用 eglMakeCurrent 函数, 或 surface.lockCanvas 函数 prepareForDraw(threadState); // m_ktDrawCallback 在 start 函数中定义, 指向 kotlin 中 Renderer.draw 函数 JNIExceptionHandler::CallVoidMethod(env, ktRenderer, m_ktDrawCallback); tracer->beginSection("flush()"); flush(threadState); // 提交渲染指令 tracer->endSection(); // flush tracer->beginSection("swapBuffers()"); threadState->swapBuffers(); // 交换缓冲区 tracer->endSection(); // swapBuffers tracer->endSection(); // draw() } 接下来，分别介绍 prepareForDraw、flush、swapBuffers。
5.4.2 prepareForDraw
1）EGLWorkerImpl::prepareForDraw
EGLWorkerImpl 的 prepareForDraw 函数源码如下。PLSThreadState 中实现了 makeCurrent 函数（见 2.6.3 节），eglThreadState->makeCurrent 中 调用了 eglMakeCurrent 函数，eglMakeCurrent 是 EGL 环境创建的最后一步，作用是绑定 EGLSurface 和 EGLContext 到显示设备（EGLDisplay）。
models/worker_impl.hpp
virtual void prepareForDraw(DrawableThreadState* threadState) const override { auto eglThreadState = static_cast<EGLThreadState*>(threadState); // 里面调用了 eglMakeCurrent, 用于绑定 EGLSurface 和 EGLContext 到显示设备 (EGLDisplay) eglThreadState->makeCurrent(m_eglSurface); clear(threadState); } 2）CanvasWorkerImpl::prepareForDraw
CanvasWorkerImpl 的 prepareForDraw 函数源码如下。其作用是通过 surface.lockCanvas 方法拿到 Canvas 对象。
models/worker_impl.cpp
void CanvasWorkerImpl::prepareForDraw(DrawableThreadState*) const { m_canvasRenderer->bindCanvas(m_ktSurface); } bindCanvas 函数源码如下，m_ktCanvas 是通过 surface.lockCanvas 函数获取的 Canvas 对象。
models/canvas_renderer.hpp
void bindCanvas(jobject ktSurface) { ... JNIEnv* env = GetJNIEnv(); // 通过 surface.lockCanvas 函数获取 Canvas 对象 m_ktCanvas = env->NewGlobalRef(GetCanvas(ktSurface)); // 通过 canvas.getWidth 函数获取 Canvas 的宽度 m_width = JNIExceptionHandler::CallIntMethod(env, m_ktCanvas, GetCanvasWidthMethodId()); // 通过 canvas.getHeight 函数获取 Canvas 的高度 m_height = JNIExceptionHandler::CallIntMethod(env, m_ktCanvas, GetCanvasHeightMethodId()); Clear(m_ktCanvas); } static jobject GetCanvas(jobject ktSurface) { return GetJNIEnv()->CallObjectMethod(ktSurface, GetSurfaceLockCanvasMethodId(), nullptr); } GetSurfaceLockCanvasMethodId 用于获取 surface.lockCanvas 的方法 id，具体实现如下。这里没有调用 surface.lockHardwareCanvas 方法，说明 Canvas 渲染方式是软渲染（即 CPU 渲染，而不是 GPU 渲染）。
models/jni_refs.cpp
jmethodID GetSurfaceLockCanvasMethodId() { return GetMethodId(GetAndroidSurfaceClass(), "lockCanvas", "(Landroid/graphics/Rect;)Landroid/graphics/Canvas;"); } jmethodID GetMethodId(jclass clazz, const char* name, const char* sig) { JNIEnv* env = GetJNIEnv(); jmethodID output = env->GetMethodID(clazz, name, sig); env->DeleteLocalRef(clazz); return output; } jclass GetAndroidSurfaceClass() { return GetClass("android/view/Surface"); } 5.4.3 flush
1）PLSWorkerImpl::flush
PLSWorkerImpl 的 flush 函数如下。renderContext->flush 函数的源码不在 rive-android 代码库中，在 rive-runtime 代码库中，详见 → render_context.cpp。
models/worker_impl.cpp
void PLSWorkerImpl::flush(DrawableThreadState* threadState) const { PLSThreadState* plsThreadState = PLSWorkerImpl::PlsThreadState(threadState); rive::gpu::RenderContext* renderContext = plsThreadState->renderContext(); renderContext->flush({.renderTarget = m_renderTarget.get()}); } 2）CanvasWorkerImpl::flush
CanvasWorkerImpl 的 flush 函数如下，最终会调用 surface.unlockCanvasAndPost 函数。
models/worker_impl.cpp
void CanvasWorkerImpl::flush(DrawableThreadState*) const { m_canvasRenderer->unlockAndPost(m_ktSurface); } models/canvas_renderer.hpp
void unlockAndPost(jobject ktSurface) { JNIEnv* env = GetJNIEnv(); JNIExceptionHandler::CallVoidMethod(env, ktSurface, GetSurfaceUnlockCanvasAndPostMethodId(), m_ktCanvas); m_width = -1; m_height = -1; env->DeleteGlobalRef(m_ktCanvas); m_ktCanvas = nullptr; } GetSurfaceUnlockCanvasAndPostMethodId 函数调用了 surface.unlockCanvasAndPost 函数，具体实现如下。
models/jni_refs.cpp
jmethodID GetSurfaceUnlockCanvasAndPostMethodId() { return GetMethodId(GetAndroidSurfaceClass(), "unlockCanvasAndPost", "(Landroid/graphics/Canvas;)V"); } jmethodID GetMethodId(jclass clazz, const char* name, const char* sig) { JNIEnv* env = GetJNIEnv(); jmethodID output = env->GetMethodID(clazz, name, sig); env->DeleteLocalRef(clazz); return output; } jclass GetAndroidSurfaceClass() { return GetClass("android/view/Surface"); } 5.4.4 EGLThreadState::swapBuffers
DrawableThreadState 的子类中，只有 EGLThreadState 重写了 swapBuffers 函数，如下。eglSwapBuffers 函数用于交换缓冲区。
helpers/thread_state_egl.cpp
void EGLThreadState::swapBuffers() { eglSwapBuffers(m_display, m_currentSurface); // 交换缓冲区 EGL_ERR_CHECK(); } 5.5 RiveArtboardRenderer.draw
5.4.1 节 WorkerImpl::doFrame 函数中，在 prepareForDraw 之后，调用了 m_ktDrawCallback，它指向的是 kotlin 中 Renderer.draw 函数，它是个抽象函数，RiveArtboardRenderer 中实现了该函数，如下。controller 是 RiveFileController 对象，它在 RiveAnimationView 的 init 代码块中创建，在 createRenderer 函数中传递给 RiveArtboardRenderer。activeArtboard 是 Artboard 对象，
app.rive.runtime.kotlin.renderers.RiveArtboardRenderer.kt
@WorkerThread override fun draw() { synchronized(controller.file?.lock ?: this) { ... controller.activeArtboard?.draw(cppPointer, fit, alignment, scaleFactor = scaleFactor) } } 5.6 Artboard.draw
app.rive.runtime.kotlin.core.Artboard.kt
@WorkerThread fun draw(rendererAddress: Long, fit: Fit, alignment: Alignment, scaleFactor: Float = 1.0f) { synchronized(lock) { cppDrawAligned(cppPointer, rendererAddress, fit, alignment, scaleFactor) } } 5.7 JNI cppDrawAligned
全局搜索 "Artboard_cppDrawAligned"，找到 JNI 中的 cppDrawAligned 函数的实现如下。首先获取 rive::ArtboardInstance 对象，接着通过 getRendererOnWorkerThread 函数获取 rive::RiveRenderer 或 CanavsRenderer 对象，最后调用 artboard->draw(renderer) 函数渲染一帧画面。rive::ArtboardInstance 的源码不在 rive-android 代码库中，在 rive-runtime 代码库中，详见 → artboard.hpp、artboard.cpp。
bindings/bindings_artboard.cpp
JNIEXPORT void JNICALL Java_app_rive_runtime_kotlin_core_Artboard_cppDrawAligned(JNIEnv* env, jobject, jlong artboardRef, jlong rendererRef, jobject ktFit, jobject ktAlignment, jfloat scaleFactor) { auto artboard = reinterpret_cast<rive::ArtboardInstance*>(artboardRef); // 获取 ArtboardInstance 对象(未开放源码) auto jniWrapper = reinterpret_cast<JNIRenderer*>(rendererRef); // 获取 JNIRenderer 对象 // 获取 rive::RiveRenderer 对象或 CanvasRenderer 对象 rive::Renderer* renderer = jniWrapper->getRendererOnWorkerThread(); rive::Fit fit = GetFit(env, ktFit); rive::Alignment alignment = GetAlignment(env, ktAlignment); renderer->save(); // 如果 renderer 是 CanvasRenderer, 将调用 canvas.save 函数 renderer->align(fit, alignment, rive::AABB(0, 0, jniWrapper->width(), jniWrapper->height()), artboard->bounds(),scaleFactor); artboard->draw(renderer); renderer->restore(); // 如果 renderer 是 CanvasRenderer, 将调用 canvas.restore 函数 } 6 启动渲染流程
启动渲染流程图如下。
6.1 启动渲染的源头
在 Rive 的 kotlin 源码中，通过调用 Renderer.start 函数启动渲染，但是，用户无法直接调用该函数，调用该函数的地方非常多，分成以下几类。
1）直接调用
以下函数中会直接调用 Renderer.start 函数启动渲染。
- RiveAnimationView.onAttachedToWindow
- RiveTextureView.onVisibilityChanged
- Renderer.setSurface
2）RiveFileController.onStart
RiveFileController.onStart 也指向了 Renderer.start 函数，在 RiveFileController 的 fit、alignment、layoutScaleFactor、layoutScaleFactorAutomatic 等属性变化、以及 autoplay 属性变为 true 时，会调用 onStart.invoke 启动渲染。
3）间接调用
在 RiveAnimationView 的以下函数中，经过多步调用，最终会调用到 Renderer.start 函数启动渲染。
- play
- reset
- fireState
- setBooleanState
- setNumberState
- setTextRunValue
- onTouchEvent
6.2 Renderer.start
Renderer 的 start 函数如下，通过 Choreographer.getInstance().postFrameCallback 函数让 doFrame 函数每帧调用一次，通过 cppStart 函数启动 Rive 引擎（rive::AudioEngine::RuntimeEngine）。
app.rive.runtime.kotlin.renderers.Renderer.kt
abstract class Renderer( @get:VisibleForTesting(otherwise = VisibleForTesting.PRIVATE) var type: RendererType = Rive.defaultRendererType, val trace: Boolean = false ) : NativeObject(NULL_POINTER), Choreographer.FrameCallback fun start() { if (isPlaying) return if (!isAttached) return if (!hasCppObject) return isPlaying = true cppStart(cppPointer) scheduleFrame() } open fun scheduleFrame() { Handler(Looper.getMainLooper()).post { Choreographer.getInstance().postFrameCallback(this@Renderer) } } @CallSuper override fun doFrame(frameTimeNanos: Long) { if (isPlaying) { cppDoFrame(cppPointer) scheduleFrame() } } } 6.3 JNI cppStart
全局搜索 "Renderer_cppStart"，找到 JNI 中的 cppStart 函数的实现如下。
bindings/bindings_renderers.cpp
JNIEXPORT void JNICALL Java_app_rive_runtime_kotlin_renderers_Renderer_cppStart(JNIEnv*, jobject, jlong rendererRef) { reinterpret_cast<JNIRenderer*>(rendererRef)->start(); } 6.4 JNIRenderer::start
JNIRenderer::start 的源码如下。m_worker 是 RefWorker 类的实例，RefWorker 继承 WorkThread，WorkThread 中创建了工作线程（见 3.5 节)，并且有个 run 函数，m_worker->run 表示把任务提交到 WorkThread 中的工作线程中执行。m_workerImpl 是 4.6 节创建的 WorkerImpl 对象（可能是 PLSWorkerImpl 或 CanavsWorkerImpl）。
models/jni_renderer.cpp
void JNIRenderer::start() { m_worker->run([this](DrawableThreadState* threadState) { if (!m_workerImpl) return; auto now = std::chrono::steady_clock::now(); m_fpsLastFrameTime = now; m_workerImpl->start(m_ktRenderer, now); }); } 6.5 WorkerImpl::start
WorkerImpl::start 函数源码如下。这里主要初始化 m_ktRendererClass 、m_ktDrawCallback、m_ktAdvanceCallback，并启动 Rive 引擎。
models/worker_impl.cpp
void WorkerImpl::start(jobject ktRenderer, std::chrono::high_resolution_clock::time_point frameTime) { auto env = GetJNIEnv(); jclass ktClass = env->GetObjectClass(ktRenderer); m_ktRendererClass = reinterpret_cast<jclass>(env->NewWeakGlobalRef(ktClass)); // 获取 kotlin 中 Renderer 对象 m_ktDrawCallback = env->GetMethodID(m_ktRendererClass, "draw", "()V"); // 指向 Renderer.draw 方法 m_ktAdvanceCallback = env->GetMethodID(m_ktRendererClass, "advance", "(F)V"); // 指向 Renderer.advance 方法 m_lastFrameTime = frameTime; m_isStarted = true; if (auto engine = rive::AudioEngine::RuntimeEngine(false)) { engine->start(); // 启动 Rive 引擎 } } 7 暂停渲染流程
暂停渲染流程图如下。
7.1 暂停渲染的源头
在 Rive 的 kotlin 源码中，通过调用 Renderer.stop 函数暂停渲染，但是，用户无法直接调用该函数，调用该函数的地方非常多，主要有以下几处。
- RiveAnimationView.pause
- RiveAnimationView.onDetachedFromWindow
- RiveTextureView.onVisibilityChanged
7.2 Renderer.stop
Renderer 的 stop 函数如下，通过 cppStop 函数暂停 Rive 引擎（rive::AudioEngine::RuntimeEngine），通过 Choreographer.getInstance().removeFrameCallback 函数移除 doFrame 回调。
app.rive.runtime.kotlin.renderers.Renderer.kt
abstract class Renderer( @get:VisibleForTesting(otherwise = VisibleForTesting.PRIVATE) var type: RendererType = Rive.defaultRendererType, val trace: Boolean = false ) : NativeObject(NULL_POINTER), Choreographer.FrameCallback @CallSuper fun stop() { stopThread() Handler(Looper.getMainLooper()).post { // postFrameCallback must be called from the main looper Choreographer.getInstance().removeFrameCallback(this@Renderer) } } @CallSuper internal fun stopThread() { if (!isPlaying) return if (!hasCppObject) return isPlaying = false cppStop(cppPointer) } open fun scheduleFrame() { Handler(Looper.getMainLooper()).post { Choreographer.getInstance().postFrameCallback(this@Renderer) } } @CallSuper override fun doFrame(frameTimeNanos: Long) { if (isPlaying) { cppDoFrame(cppPointer) scheduleFrame() } } } 7.3 JNI cppStop
全局搜索 "Renderer_cppStop"，找到 JNI 中的 cppStop 函数的实现如下。
bindings/bindings_renderers.cpp
JNIEXPORT void JNICALL Java_app_rive_runtime_kotlin_renderers_Renderer_cppStop(JNIEnv*, jobject, jlong rendererRef) { reinterpret_cast<JNIRenderer*>(rendererRef)->stop(); } 7.4 JNIRenderer::stop
JNIRenderer::stop 的源码如下。m_worker 是 RefWorker 类的实例，RefWorker 继承 WorkThread，WorkThread 中创建了工作线程（见 3.5 节)，并且有个 run 函数，m_worker->run 表示把任务提交到 WorkThread 中的工作线程中执行。m_workerImpl 是 4.6 节创建的 WorkerImpl 对象（可能是 PLSWorkerImpl 或 CanavsWorkerImpl）。
models/jni_renderer.cpp
void JNIRenderer::stop() { m_worker->run([this](DrawableThreadState* threadState) { if (!m_workerImpl) return; m_workerImpl->stop(); }); } 7.5 WorkerImpl::stop
WorkerImpl::stop 函数源码如下。这里主要暂停 Rive 引擎，并将 m_ktRendererClass 、m_ktDrawCallback、m_ktAdvanceCallback 设置为空。
models/worker_impl.cpp
void WorkerImpl::stop() { if (auto engine = rive::AudioEngine::RuntimeEngine(false)) { engine->stop(); // 暂停 Rive 引擎 } auto env = GetJNIEnv(); if (m_ktRendererClass != nullptr) { env->DeleteWeakGlobalRef(m_ktRendererClass); } m_ktRendererClass = nullptr; m_ktDrawCallback = nullptr; m_ktAdvanceCallback = nullptr; m_isStarted = false; } 声明：本文转自【Rive】rive-android源码分析。
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