android looper 机制
来源:互联网 发布:pps总显示网络不给力 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 04:45
在android中,我们会经常使用到Handler,Message,Looper和MessageQueue,因为它们之间的联系已经被封装好了,所以对于上层来说我们只知道使用Handler,Message就可以了。对于只关注应用开发而言,可以理所当然地这么认为,但是我们最好还是了解下面的运作机制。
首先我们从创建一个HandlerThread开始
在这个过程中我们需要重点了解 thread和looper是怎么绑定的?
一个thread对象只能和一个looper做绑定,在prepare()的时候做的绑定,其实就是把 thread对象和一个looper对象当作 <key,value>放到ThreadLocal (一个类似于map的数据结构) 中,这是一个静态的变量。
// sThreadLocal.get() will return null unless you've called prepare(). static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>(); /** Initialize the current thread as a looper. * This gives you a chance to create handlers that then reference * this looper, before actually starting the loop. Be sure to call * {@link #loop()} after calling this method, and end it by calling * {@link #quit()}. */ public static void prepare() { prepare(true); } private static void prepare(boolean quitAllowed) { if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); }
然后进入Looper.loop() 循环中,等待事件触发或者超时,jni层的looper用到了epoll ,怎么理解epoll呢?
int Looper::pollInner(int timeoutMillis) { ... // We are about to idle. mPolling = true; struct epoll_event eventItems[EPOLL_MAX_EVENTS]; int eventCount = epoll_wait(mEpollFd, eventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis); // No longer idling. mPolling = false; ... }
具体的实现讲起来比较复杂,这里只介绍它的作用,上面的流程图中,我们看到loop函数最终会阻塞在pollInner()函数,而这个函数里面最关键的是epoll_wait(),
第一个参数mEpollFd是由epoll_create()创建出来的fd,它可能关联了其他fd,可以把它当作fd集合,第二参数和第三个三个参数不介绍,第四个参数是等待超时的时间,
如果参数是-1就会一直等到mEpollFd可读。所以epoll_wait()的作用就是如果监听的fd集合(mEpollFd)可读(或者有变化)时,就会有返回,否则等待timeoutMillis的时间后返回,如果参数是-1就会一直等待。
接下来我们看一下Handler sendMessage过程
我们先了解一下Handler是怎么和Lopper绑定的吧
前面介绍了,创建HandlerThread,把它run()起来后,就会把thread和looper绑定起来,所以通过HandlerThread就可以拿到绑定的looper对象,如果使用了Handler无参构造函数,那是怎么获取looper对象的呢?
public Handler(Callback callback, boolean async) { ... mLooper = Looper.myLooper(); if (mLooper == null) { throw new RuntimeException( "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); } ... }
/** * Return the Looper object associated with the current thread. Returns * null if the calling thread is not associated with a Looper. */ public static @Nullable Looper myLooper() { return sThreadLocal.get(); }
原来是通过sThreadLocal这个静态对象,这里用到了TLS ,不过多介绍,这里的作用就是拿到当前线程绑定的looper对象,如果是在另外的线程创建Handler,那就是拿另外一个线程绑定的looper对象,同理,我们在app的主线程中创建handler对象,用的就是主线程的looper对象。
handler 调用sendMessage后,会把Message插入MessageQueue中,我们重点关注一下新来的message是怎么插入的。
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) { ... 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) { // New head, wake up the event queue if blocked. msg.next = p; mMessages = msg; needWake = mBlocked; } else { // Inserted within the middle of the queue. Usually we don't have to wake // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue // and the message is the earliest asynchronous message in the queue. needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous(); Message prev; for (;;) { prev = p; p = p.next; if (p == null || when < p.when) {//如果已经到尾部,或者设定的执行时间比新来message的执行时间长,就是要插入的位置 break; } if (needWake && p.isAsynchronous()) { needWake = false; } } msg.next = p; // invariant: p == prev.next prev.next = msg; } // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false. if (needWake) { nativeWake(mPtr); } } return true; }
从这里我们可以知道MessageQueue中使用了链表的形式保存Message,Message中的next属性指向下一个message。
if (p == null || when == 0 || when < p.when) 这三个条件分别表示链表中没有Message,或者新来的Message需要马上执行(when == 0),或者新来的Message需要最早执行,则插入链表的头部;否则遍历链表,按照Message设定的执行时间插入到对应的位置。
最后,我们再把Handler.sendMessage() 到Handler.handleMessage() 的过程叙述一遍。
首先Handler会把Message插入到MessageQueue中
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); }
Message的target被设置成发送此Message的Handler对象,Message插入MessageQueue后,queue.next()会取出接下来要处理的Message,如果delay时间是0,epoll_wait()基本马上就返回,所以就从链表中取出了要处理的Message(放在链表头部的message)。
/** * Run the message queue in this thread. Be sure to call * {@link #quit()} to end the loop. */ public static void loop() { final Looper me = myLooper(); final MessageQueue queue = me.mQueue; ... for (;;) { Message msg = queue.next(); // might block try { msg.target.dispatchMessage(msg); } finally { if (traceTag != 0) { Trace.traceEnd(traceTag); } } ... } }
取出要处理的Message后,会调用到 msg.target.dispatchMessage(); 这个target就是上面发送Message的Handler对象,如果没有处理Message的callback,就交给Handler.handleMessage()函数处理。
/** * Handle system messages here. */ public void dispatchMessage(Message msg) { if (msg.callback != null) { handleCallback(msg); } else { if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } handleMessage(msg); } }
到此,这个流程分析完毕。
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