Android Handler源碼深入探究
1.android 消息循環(huán)有4個(gè)重要的類Handler、Message、Looper、MessageQueue
handler 用來(lái)發(fā)送、處理消息。
Message 是消息的載體。
MessageQueue 是一個(gè)消息隊(duì)列,既然是隊(duì)列,就有入隊(duì)、出隊(duì)的處理。
Looper 創(chuàng)建一個(gè)消息循環(huán)。不斷的從MessageQueue中讀取消息、并分發(fā)給相應(yīng)的Handler進(jìn)行處理。
2.我們都知道m(xù)ain函數(shù)是Java程序的入口,android程序也不例外。
android App的唯一入口就是ActivityThread中的 main函數(shù)。 這個(gè)函數(shù)是由Zygote創(chuàng)建app進(jìn)程后 通過(guò)反射的方式調(diào)用的。
當(dāng)一個(gè)App啟動(dòng)時(shí),會(huì)先執(zhí)行這個(gè)main方法,在ActivityThread,main方法中,
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建一個(gè)消息循環(huán)
Looper.prepareMainLooper();
//創(chuàng)建ActivityThread對(duì)象
ActivityThread thread = new ActivityThread();
//創(chuàng)建Application、啟動(dòng)MainActivity
thread.attach(false, startSeq);
//使消息循環(huán)奔跑起來(lái)
Looper.loop();
//拋了一個(gè)異常 主線程的Looper 意外退出了,
//所以loop中的for循環(huán)要阻塞在這里,一旦main函數(shù)執(zhí)行完畢,進(jìn)程也就退出了。
//并且一直要提取消息,處理消息。
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}3. 首先看Looper是如何創(chuàng)建的。
Looper.prepareMainLooper();
public static void prepareMainLooper() {
prepare(false);
//同步方法保證一個(gè)sMainLooper 只被賦值一次。
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) {
throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
}
sMainLooper = myLooper();
}
}
//創(chuàng)建一個(gè)Looper對(duì)象,并保存在了 sThreadLocal中。關(guān)于ThreadLocal,也是很重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
//一個(gè)線程只能有一個(gè)Looper,
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
//在Looper中創(chuàng)建了MessageQueue
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}至此,創(chuàng)建的代碼執(zhí)行完畢。
總結(jié)一句話就是,app啟動(dòng)時(shí),會(huì)創(chuàng)建Looper,并且保證一個(gè)線程只能創(chuàng)建一個(gè)Looper。
創(chuàng)建Looper的同時(shí),也創(chuàng)建的消息隊(duì)列 MessageQueue。這些都是消息循環(huán)的準(zhǔn)備工作。
通過(guò)Looper.loop,這個(gè)消息循環(huán)就跑起來(lái)了。
Looper.loop();
/**
* Run the message queue in this thread.
*/
public static void loop() {
for (; ; ) {
//從消息循環(huán)中提取消息。消息時(shí)會(huì)阻塞在這里。
Message msg = queue.next(); // might block
//target-->Handler.Msg持有handler的引用。
msg.target.dispatchMessage(msg);
}
}4.在MessageQueue中enqueueMessage()插入消息、next()提取消息方法。
插入消息
//Message.obtain()從Message消息緩存池內(nèi)獲得一個(gè)消息。
handler.sendMessage(Message.obtain());
public final boolean sendMessage(Message msg){
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
//我們發(fā)送的延遲消息,寫入到消息循環(huán)中都是一個(gè)時(shí)間戳,當(dāng)前時(shí)間+延遲時(shí)間,未來(lái)某個(gè)時(shí)間。
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis){
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
//this==handler,在這里給message.target賦值了handler。
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
} //在MessageQueue中用一個(gè)單線鏈表來(lái)保存消息。
//在這個(gè)消息的單鏈表中,是按消息執(zhí)行的時(shí)間先后,從小到大排序的。
//mMessages 是這個(gè)單鏈表的第一個(gè)消息。
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
//通過(guò)sendMessage并不能發(fā)送handler==null的消息。
if (msg.target == null) {
throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
}
synchronized (this) {
msg.markInUse();
msg.when = when;
//將鏈表中第一個(gè)消息賦值給p
Message p = mMessages;
boolean needWake;
//如果p==null說(shuō)明消息列表中沒(méi)有要被執(zhí)行的消息。
//如果when==0說(shuō)明新新添加的消息要被馬上執(zhí)行,所以要排在列表的頭部
//如果when<p.when,說(shuō)明新添加的消息,比消息隊(duì)列第一個(gè)消息要先執(zhí)行,所以也要放在頭部
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
// New head, wake up the event queue if blocked.
//將原來(lái)的頭部消息賦值給新消息的next
msg.next = p;
//將新加的消息賦值給mMessage。因?yàn)閙Messages這個(gè)變量用來(lái)保存消息列表的第一個(gè)消息。
mMessages = msg;
} else {//如果when>=p.when,則需要遍歷消息隊(duì)列,將新添加的消息插入到隊(duì)列中間,
Message prev;
for (;;) {
prev = p;//把當(dāng)前的賦值給前一個(gè)
p = p.next;//把下一個(gè)賦值給當(dāng)前的
//如果p==null說(shuō)明已經(jīng)遍歷到了鏈表末尾。
//如果新增的消息時(shí)間小于了p的when。那么這個(gè)消息應(yīng)該插入到prev之后,p之前。
if (p == null || when < p.when) {
break;
}
}
//新增消息在p之前,prev之后
msg.next = p; // invariant: p == prev.next
prev.next = msg;
}
}
return true;
}提取消息:
Message next() {
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
Binder.flushPendingCommands();
}
//開始休眠,nextPollTimeoutMillis下次被喚醒的時(shí)間
//如果是-1則一直休眠,直到有新的消息再喚醒消息隊(duì)列。
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
// Try to retrieve the next message. Return if found.
//開始遍歷消息隊(duì)列,返回找到的消息。
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
//消息隊(duì)列,頭部消息
//如果msg!=null,但是msg.target==null,sendMessage中,是不允許發(fā)送handler為null的消息的。
//target==null的消息是系統(tǒng)發(fā)送的,先發(fā)送一個(gè)同步屏障消息,再發(fā)送直到isAsynchronous = true的異步消息。
//這樣做的目的就保證了這個(gè)異步消息有更高優(yōu)先級(jí)被執(zhí)行,先從消息隊(duì)列中提取。
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());//直到isAsynchronous = true,也就是找到了同步屏障的異步消息
}
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {//當(dāng)前時(shí)間小于消息執(zhí)行的時(shí)間,記錄一下差值
// 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 {//如果當(dāng)前時(shí)間,不小于取到消息的執(zhí)行時(shí)間,則從消息隊(duì)列中提取出該消息,并返回出去
// Got a message.
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) {
//將前一個(gè)消息的下一個(gè)消息指向,當(dāng)前消息的下一個(gè)。
prevMsg.next = msg.next;
} else {
//如果前一個(gè)消息是null,說(shuō)明當(dāng)前就是消息頭,
//將消息隊(duì)列頭部消息指向當(dāng)前提取出消息的下一個(gè)消息。
mMessages = msg.next;
}
//將找到的消息的下一個(gè)賦值null,和原來(lái)的消息隊(duì)列脫離關(guān)系。
msg.next = null;
if (false) Log.v("MessageQueue", "Returning message: " + msg);
return msg;
}
} else {//如果msg==null
// No more messages.
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
}
}
}handler會(huì)涉及到native的代碼。在native層使用的epoll機(jī)制,這個(gè)后面在深入分享。
這里涉及到了一個(gè)消息屏障的概念,有機(jī)會(huì)單獨(dú)寫文章來(lái)分享。
//同步屏障消息
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
//發(fā)送一個(gè)同步屏障消息
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().postSyncBarrier();
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
}
}5. 至此,整個(gè)消息循環(huán)大體的流程已經(jīng)完成。但是關(guān)于handler的面試題很多。
比如為啥handler會(huì)導(dǎo)致Activity內(nèi)存泄漏?如何解決?
內(nèi)存泄漏的本質(zhì)就是長(zhǎng)聲明周期對(duì)象持有短聲明周期對(duì)象的引用,導(dǎo)致短聲明周期對(duì)象,不再使用但內(nèi)存卻無(wú)法被回收。
我們知道handler作為Activity的內(nèi)部類,持有外部類的引用,所以整個(gè)引用鏈?zhǔn)?/p>
Activity-->handler-->Message-->MessageQueue.
當(dāng)activity退出后,如果消息為來(lái)的及處理,就有可能會(huì)導(dǎo)致Activity無(wú)法被GC回收,從而導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。
handler.post(),發(fā)送的消息執(zhí)行在子線程還是主線程?
下面來(lái)看消息池。消息池也是一個(gè)單項(xiàng)鏈表,長(zhǎng)度是50.
靜態(tài)對(duì)象sPool就是消息隊(duì)列的頭部Message。
每次獲取消息時(shí),都會(huì)返回消息池中第一個(gè)對(duì)象。
Message.obtain()
private static Message sPool;
private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;
public static Message obtain() {
synchronized (sPoolSync) {
if (sPool != null) {
Message m = sPool;
sPool = m.next;
m.next = null;
m.flags = 0; // clear in-use flag
sPoolSize--;
return m;
}
}
return new Message();
}到此這篇關(guān)于Android Handler源碼深入探究的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Android Handler 內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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