屏幕垂直同步信号（VSYNC）

屏幕的垂直同步信号（Vertical Sync，简称 VSYNC） 是硬件层面由屏幕显示控制器发出的周期性同步触发信号，是协调 CPU/GPU 渲染节奏与屏幕刷新节奏的核心机制，直接决定了 UI 渲染的流畅性。

一、 VSYNC 的核心背景：屏幕显示原理

要理解 VSYNC，首先要知道屏幕的逐帧刷新机制：

屏幕的刷新方式：无论是手机、电脑显示器，本质都是逐行扫描像素来显示一帧画面。
- 对 LCD/OLED 屏幕，显示控制器会从屏幕左上角开始，逐行向像素发送显示数据，直到右下角，完成一帧画面的扫描。
- 扫描完成后，显示控制器会回到左上角，准备扫描下一帧，这个「回到起点」的过程称为 垂直消隐期（Vertical Blank Interval, VBI）。
刷新率（Refresh Rate）：屏幕每秒能完成的「整帧扫描次数」就是刷新率，单位是 Hz。
- 常见的屏幕刷新率：60Hz（每 16.67ms 刷新一次）、90Hz（11.11ms）、120Hz（8.33ms）、144Hz（6.94ms）。
- 刷新率是屏幕的硬件属性，决定了 VSYNC 信号的周期。

VSYNC 信号是在每帧扫描完成、进入垂直消隐期时，由显示控制器发出的一个硬件中断信号。

没有 VSYNC 时，CPU/GPU 渲染完一帧数据就直接提交给屏幕，会导致两个严重问题：

问题	现象	危害
画面撕裂	屏幕正在显示上一帧的下半部分时，GPU 提交了新帧的上半部分，导致屏幕上下两部分显示不同帧的内容，出现明显的「分割线」	严重影响视觉体验，动画 / 滑动时尤为明显
资源浪费	CPU/GPU 渲染速度远超屏幕刷新率（如 GPU 10ms 渲染一帧，屏幕 16.67ms 刷新一次），多余的渲染帧会被丢弃	白白消耗 CPU/GPU 资源，增加功耗

VSYNC 信号的核心价值就是强制 CPU/GPU 的渲染节奏与屏幕刷新节奏对齐：

在 Android 中，VSYNC 信号不仅是屏幕的硬件信号，还会通过系统服务传递给应用层，成为 Choreographer 调度 UI 渲染的核心触发源，完整流程如下：

硬件层触发 VSYNC
显示控制器完成一帧扫描，进入垂直消隐期，发出 VSYNC 硬件信号。
系统层分发信号
Android 系统的 SurfaceFlinger（负责屏幕合成的核心服务）接收 VSYNC 信号，一方面触发屏幕刷新新帧，另一方面通过 DisplayEventReceiver 将信号分发到应用进程。
应用层响应信号
应用进程的 Choreographer 接收到 VSYNC 信号后，按优先级执行四大任务队列（INPUT → ANIMATION → TRAVERSAL → COMMIT），其中 TRAVERSAL 队列会触发 View 树的 measure/layout/draw 流程，生成新的帧数据。
提交渲染数据
应用将渲染好的帧数据提交给 SurfaceFlinger，SurfaceFlinger 合成后，等待下一个 VSYNC 信号到来时，将新帧显示到屏幕上。

Android 应用的 UI 渲染**不是主动触发的，而是被动等待 VSYNC 信号触发的，Choreographer 就是这个等待机制的「调度者」。

UI 流畅的核心标准是 「每帧渲染耗时 ≤ VSYNC 周期」：

对 60Hz 屏幕，每帧渲染必须在 16.67ms 内完成，否则会掉帧（错过当前 VSYNC 周期，只能等到下一个周期显示，相当于 2 个周期显示 1 帧，帧率降到 30Hz）。
对 120Hz 屏幕，每帧渲染需在 8.33ms 内完成，对性能要求更高，但流畅度也更好。

举个例子：

正常情况：60Hz 屏幕，每 16.67ms 收到一次 VSYNC，CPU/GPU 10ms 完成渲染，准时显示 → 帧率 60Hz，流畅。
卡顿情况：某一帧因为主线程阻塞（如执行耗时 I/O），渲染耗时 20ms → 错过本次 VSYNC，只能等下一次 → 这 33.34ms 只显示 1 帧，帧率降到 30Hz → 视觉上出现卡顿。

很多游戏或视频应用会有「垂直同步」开关，其本质是：

而 Android 应用的 UI 渲染默认是强制开启 VSYNC 同步的，无法手动关闭，这是保证系统 UI 流畅性的基础。