앱 화면은 어떻게 그려질까?

안드로이드의 렌더링 과정

1. 레이아웃 인플레이션.
   
   • 액티비티, 토스트, 다이어로그, 시스템바 등의 UI 요소는 각각 자신의 Window¹를 가진다.
     
   • LayoutInflater를 통해 레이아웃을 Inflate³하고 Window에 부착한다.
     
     
2. 크기, 위치 결정.
   
   • 뷰 트리를 순회하면서 각 뷰의 onMeasure() 메서드를 호출하여 뷰의 크기를 결정한다.
     
   • 그 후, onLayout() 메서드를 호출하여 각 뷰의 위치를 확정한다. 이 과정에서 뷰는 자신의 크기와 부모 및 자식 뷰와의 관계에 따라 자신의 위치를 계산한다.
     
     
3. 드로잉.
   
   • 뷰의 크기와 위치가 결정되면, onDraw() 메서드가 호출된다. Canvas 객체가 제공되며, 이를 통해 뷰를 그린다.
     
   • Canvas 외에도 복잡한 그래픽 처리를 위해 OpenGL ES, Vulkan 등을 사용할 수 있다.
     
     
4. 렌더링.
   
   • 캔버스에 그린 그림이 GPU에 의해 렌더링되어 Surface⁴ 객체에 저장된다.
     
   • Window Manager가 모든 Window의 메타데이터를 SurfaceFlinger로 전송한다.
     
   • SurfaceFlinger는 각각의 Surface를 합성하여 최종 이미지를 생성한다.
     
     
5. 화면 리프레시.
   
   • 화면의 리프레시율(Ex. 60Hz)에 맞춰 VSYNC 신호가 발생하고 화면이 리프레시된다.
     
     

¹화면을 구성하는 단위. 하나의 Window는 하나의 레이아웃(뷰 객체 트리)와 매칭된다. WindowManager²을 통해 관리된다.
²Window의 생명 주기, 입력 및 포커스 이벤트, 화면 방향, 전환, 애니메이션, 위치, 변환, Z-order 등을 관리한다.
³레이아웃을 뷰 객체 트리로 변환하는 작업.
⁴화면에 그림을 그리기 위한 인터페이스. Window마다 하나씩만 존재하고, 내부적으로 이중 버퍼링⁵을 사용한다.
⁵화면에 표시되는 Front Buffer와 그림을 그리는 Back Buffer, 두 개의 그래픽 버퍼를 사용하는 방식. Back Buffer는 Lock 메커니즘을 통해 접근이 제어된다.