Android延遲實(shí)現(xiàn)的幾種解決方法及原理分析
前言
在Android開發(fā)中我們可能會(huì)有延時(shí)執(zhí)行某個(gè)操作的需求,例如我們啟動(dòng)應(yīng)用的時(shí)候,一開始呈現(xiàn)的是一個(gè)引導(dǎo)頁(yè)面,過了兩三秒后,會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到主界面。這就是一個(gè)延時(shí)操作。
而寫這篇文章的目的,是看到群里有人在實(shí)現(xiàn)延遲的時(shí)候,用如下的第四種方法,個(gè)人感覺有點(diǎn)不妥,為了防止更多的人有這種想法,所以自己抽空深入分析,就分析的結(jié)果,寫下此文,希望對(duì)部分人有啟示作用。
1.實(shí)現(xiàn)延遲的幾種方法?
答:
1.java.util.Timer類的:
public void schedule(TimerTask task, long delay) { if (delay < 0) throw new IllegalArgumentException("Negative delay."); sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, 0); }
2.android.os.Handler類:
public final boolean postDelayed(Runnable r, long delayMillis) { return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis); }
3.android.app.AlarmManager類:
@SystemApi @RequiresPermission(android.Manifest.permission.UPDATE_DEVICE_STATS) public void set(@AlarmType int type, long triggerAtMillis, long windowMillis, long intervalMillis, OnAlarmListener listener, Handler targetHandler, WorkSource workSource) { setImpl(type, triggerAtMillis, windowMillis, intervalMillis, 0, null, listener, null, targetHandler, workSource, null); }
4.Thread.sleep()然后在一定時(shí)間之后再執(zhí)行想執(zhí)行的代碼:
new Thread(new Runnable(){ Thead.sleep(4*1000); doTask(); }).start()
2.他們的各自的實(shí)現(xiàn)原理?
答:
1.Timer的實(shí)現(xiàn),是通過內(nèi)部開啟一個(gè)TimerThread:
private void mainLoop() { while (true) { try { TimerTask task; boolean taskFired; synchronized(queue) { // Wait for queue to become non-empty while (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled) queue.wait(); if (queue.isEmpty()) break; // Queue is empty and will forever remain; die // Queue nonempty; look at first evt and do the right thing long currentTime, executionTime; task = queue.getMin(); synchronized(task.lock) { if (task.state == TimerTask.CANCELLED) { queue.removeMin(); continue; // No action required, poll queue again } currentTime = System.currentTimeMillis(); executionTime = task.nextExecutionTime; if (taskFired = (executionTime<=currentTime)) { if (task.period == 0) { // Non-repeating, remove queue.removeMin(); task.state = TimerTask.EXECUTED; } else { // Repeating task, reschedule queue.rescheduleMin( task.period<0 ? currentTime - task.period : executionTime + task.period); } } } if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; wait queue.wait(executionTime - currentTime); } if (taskFired) // Task fired; run it, holding no locks task.run(); } catch(InterruptedException e) { } } }
是通過wait和延遲時(shí)間到達(dá)的時(shí)候,調(diào)用notify來喚起線程繼續(xù)執(zhí)行,這樣來實(shí)現(xiàn)延遲的話,我們可以回開啟一個(gè)新的線程,貌似為了個(gè)延遲沒必要這樣吧,定時(shí),頻繁執(zhí)行的任務(wù),再考慮這個(gè)吧。
2.Handler的postDelay是通過設(shè)置Message的when為delay的時(shí)間,我們知道當(dāng)我們的應(yīng)用開啟的時(shí)候,會(huì)同步開啟Looper.loop()方法循環(huán)的,不停的通過MeassgeQueue的next方法:
Message next() { ...... int nextPollTimeoutMillis = 0; for (;;) { if (nextPollTimeoutMillis != 0) { Binder.flushPendingCommands(); } nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); synchronized (this) { // Try to retrieve the next message. Return if found. final long now = SystemClock.uptimeMillis(); Message prevMsg = null; Message msg = mMessages; if (msg != null && msg.target == null) { // Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue. do { prevMsg = msg; msg = msg.next; } while (msg != null && !msg.isAsynchronous()); } if (msg != null) { if (now < msg.when) { // Next message is not ready. Set a timeout to wake up when it is ready. nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE); } else { // Got a message. mBlocked = false; if (prevMsg != null) { prevMsg.next = msg.next; } else { mMessages = msg.next; } msg.next = null; if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg); msg.markInUse(); return msg; } } else { // No more messages. nextPollTimeoutMillis = -1; } ...... } }
當(dāng)我們向MessageQueue插入一條延遲的Message的時(shí)候,Looper在執(zhí)行l(wèi)oop方法,底層會(huì)調(diào)用epoll_wait(mEpollFd, eventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis);
其中的timeoutMillis參數(shù)指定了在沒有事件發(fā)生的時(shí)候epoll_wait調(diào)用阻塞的毫秒數(shù)(milliseconds)。這樣我們?cè)谥暗臅r(shí)間內(nèi)這個(gè)時(shí)候阻塞了是會(huì)釋放cpu的資源,等到延遲的時(shí)間到了時(shí)候,再監(jiān)控到事件發(fā)生。在這里可能有人會(huì)有疑問,一直阻塞,那我接下來的消息應(yīng)該怎么執(zhí)行呢?
我們可以看到當(dāng)我們插入消息的時(shí)候的方法:
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) { if (msg.target == null) { throw new IllegalArgumentException("Message must have a target."); } if (msg.isInUse()) { throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use."); } synchronized (this) { if (mQuitting) { IllegalStateException e = new IllegalStateException( msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread"); Log.w(TAG, e.getMessage(), e); msg.recycle(); return false; } msg.markInUse(); msg.when = when; Message p = mMessages; boolean needWake; if (p == null || when == 0 || when < p.when) { msg.next = p; mMessages = msg; needWake = mBlocked; } else { needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous(); Message prev; for (;;) { prev = p; p = p.next; if (p == null || when < p.when) { break; } if (needWake && p.isAsynchronous()) { needWake = false; } } msg.next = p; // invariant: p == prev.next prev.next = msg; } mQuitting is false. if (needWake) { nativeWake(mPtr); } } return true; }
阻塞了有兩種方式喚醒,一種是超時(shí)了,一種是被主動(dòng)喚醒了,在上面我們可以看到當(dāng)有消息進(jìn)入的時(shí)候,我們會(huì)喚醒繼續(xù)執(zhí)行,所以我們的即時(shí)消息在延遲消息之后插入是沒有關(guān)系的。然后在延遲時(shí)間到了的時(shí)候,我們也會(huì)被喚醒,執(zhí)行對(duì)應(yīng)的消息send,以達(dá)到延遲時(shí)間執(zhí)行某個(gè)任務(wù)的目的。
優(yōu)勢(shì):這種延遲在阻塞的時(shí)候,是會(huì)釋放cpu的鎖,不會(huì)過多地占用cpu的資源。
3.AlarmManager的延遲的實(shí)現(xiàn)原理,是通過一個(gè)AlarmManager的set方法:
IAlarmManager mService.set(mPackageName, type, triggerAtMillis, windowMillis, intervalMillis, flags, operation, recipientWrapper, listenerTag, workSource, alarmClock);
這里是通過aidl與AlarmManagerService的所在進(jìn)程進(jìn)行通信,具體的實(shí)現(xiàn)是在AlarmManagerService類里面:
private final IBinder mService = new IAlarmManager.Stub() { @Override public void set(String callingPackage, int type, long triggerAtTime, long windowLength, long interval, int flags, PendingIntent operation, IAlarmListener directReceiver, String listenerTag, WorkSource workSource, AlarmManager.AlarmClockInfo alarmClock) { final int callingUid = Binder.getCallingUid(); if (interval != 0) { if (directReceiver != null) { throw new IllegalArgumentException("Repeating alarms cannot use AlarmReceivers"); } } if (workSource != null) { getContext().enforcePermission( android.Manifest.permission.UPDATE_DEVICE_STATS, Binder.getCallingPid(), callingUid, "AlarmManager.set"); } // No incoming callers can request either WAKE_FROM_IDLE or // ALLOW_WHILE_IDLE_UNRESTRICTED -- we will apply those later as appropriate. flags &= ~(AlarmManager.FLAG_WAKE_FROM_IDLE | AlarmManager.FLAG_ALLOW_WHILE_IDLE_UNRESTRICTED); // Only the system can use FLAG_IDLE_UNTIL -- this is used to tell the alarm // manager when to come out of idle mode, which is only for DeviceIdleController. if (callingUid != Process.SYSTEM_UID) { flags &= ~AlarmManager.FLAG_IDLE_UNTIL; } if (windowLength == AlarmManager.WINDOW_EXACT) { flags |= AlarmManager.FLAG_STANDALONE; } if (alarmClock != null) { flags |= AlarmManager.FLAG_WAKE_FROM_IDLE | AlarmManager.FLAG_STANDALONE; } else if (workSource == null && (callingUid < Process.FIRST_APPLICATION_UID || Arrays.binarySearch(mDeviceIdleUserWhitelist, UserHandle.getAppId(callingUid)) >= 0)) { flags |= AlarmManager.FLAG_ALLOW_WHILE_IDLE_UNRESTRICTED; flags &= ~AlarmManager.FLAG_ALLOW_WHILE_IDLE; } setImpl(type, triggerAtTime, windowLength, interval, operation, directReceiver, listenerTag, flags, workSource, alarmClock, callingUid, callingPackage); } } }
雖然有人覺得用AlarmManager能夠在應(yīng)用關(guān)閉的情況下,定時(shí)器還能再喚起,經(jīng)過自己的測(cè)試,當(dāng)殺掉應(yīng)用程序的進(jìn)程,AlarmManager的receiver也是接收不到消息的,但是我相信在這里定時(shí)器肯定是發(fā)送了,但是作為接收方的應(yīng)用程序進(jìn)程被殺掉了,執(zhí)行不了對(duì)應(yīng)的代碼。不過有人也覺得AlarmManager更耗電,是因?yàn)槲覀儓?zhí)行定時(shí)任務(wù)的情況會(huì)頻繁喚起cpu,但是如果只是用來只是執(zhí)行延遲任務(wù)的話,個(gè)人覺得和Handler.postDelayed()
相比應(yīng)該也不會(huì)耗電多的。
2.在上面的第四種方法,達(dá)到的延遲會(huì)一直通過Thread.sleep
來達(dá)到延遲的話,會(huì)一直占用cpu的資源,這種方法不贊同使用。
3.總結(jié)
如上面我們看到的這樣,如果是單純的實(shí)現(xiàn)一個(gè)任務(wù)的延遲的話,我們可以用Handler.postDelayed()
和AlarmManager.set()
來實(shí)現(xiàn),用(4)的方法Thread.sleep()
的話,首先開啟一個(gè)新的線程,然后會(huì)持有cpu的資源,用(1)的方法,Timer,會(huì)開啟一個(gè)死循環(huán)的線程,這樣在資源上面都有點(diǎn)浪費(fèi)。
好了,以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。
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