Android Handler那些事兒，消息屏障？IdelHandler? ANR?
Handler 是Android SDK中用來處理異步消息的核心類，子線程能夠經過handler來通知主線程進行ui更新。java
備註：本文源碼截圖 基於Android sdk 28api
Handler機制 消息發送主要流程如圖性能優化
一，Handler機制
1，MessageQueue建立
應用程序啓動後，zygote fork一個應用進程後，和普通java程序同樣，程序會首先執行ActivityThread中的main函數。在main函數中，程序首先會建立Looper對象並綁定到主線程中，而後開啓loop循環。（ps:主線程loop循環不能退出）bash
public static void main(String[] args) {
......
Looper.prepareMainLooper();
......
Looper.loop();
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}
複製代碼
在prepareMainLooper方法中，最終會建立Looper，MessageQueue對象 以及建立native層MessageQueue對象。app
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
複製代碼
MessageQueue(boolean quitAllowed) {
mQuitAllowed = quitAllowed;
mPtr = nativeInit();
}
複製代碼
2，消息發送
使用Handler.sendMessageXXX或這 postDedayXXX發送消息後，最終會調用到SendMessageAtTime方法中。異步
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
......
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
複製代碼
而後調用MessageQueue.enqueueMessage將消息存到消息隊列中。async
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
synchronized (this) {
//將新消息經過 when大小排序，存到消息隊列中。
//消息隊列其實是一個單鏈表，when最小，即表示最早觸發的消息，會放在鏈表頭部
......
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
}
return true;
}
複製代碼
存入消息後，而後經過調用native方法 喚醒主線程進行消息處理。ide
3，消息循環
當應用程序啓動，作完一些必要工做以後，便會開啓Loop循環，除非系統異常，不然該循環不會中止。loop循環中，主要作兩件事，第一，從消息隊列中取消息。第二，進行消息分發處理。函數
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
final MessageQueue queue = me.mQueue;
for (;;) {
......
Message msg = queue.next(); // might block
......
msg.target.dispatchMessage(msg);
......
}
複製代碼
Message next() {
for (;;) {
......
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
......
//從隊列中取出當前須要處理的消息並返回。
//若當前消息隊列不爲空，則將nextPollTimeoutMillis賦值爲下一次消息將要觸發的時間。
//當前消息隊列爲空，則將nextPollTimeoutMillis賦值爲-1，無限進入阻塞狀態，
//直到下一條消息進入消息隊列時， 喚醒。
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) {
nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
} else {
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) {
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
msg.markInUse();
return msg;
}
} else {
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
nextPollTimeoutMillis = 0;
......
}
}
複製代碼
MessageQueue.next() 方法 經過調用 native方法 nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis)實現無消息處理時，進入阻塞的功能。 當nextPollTimeoutMillis 值爲0時，該方法會馬上返回； 當nextPollTimeoutMillis 值爲-1時，該方法會無限阻塞，直到被喚醒； 當nextPollTimeoutMillis 值大於0時，該方法會將該值設置爲超時時間，阻塞到達必定時間後，返回；oop
4，消息分發
在loop循環中 ，經過調用 msg.target.dispatchMessage(msg) 進行消息的分發處理
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
final MessageQueue queue = me.mQueue;
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
......
msg.target.dispatchMessage(msg);
......
}
複製代碼
/**
* 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);
}
}
複製代碼
二，IdelHandler是什麼，有啥用？
1，簡介
使用當前線程的MessageQueue.addIdleHandler方法能夠在消息隊列中添加一個IdelHandler。
MessageQueue messageQueue = Looper.myQueue();
messageQueue.addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {
@Override
public boolean queueIdle() {
return false;
}
});
複製代碼
當MessageQueue 阻塞時，即當前線程空閒時，會回調IdleHandler中的方法；
注：a，添加IdelHandler時，消息隊列不爲空，當消息處理完或者剩下消息還沒到觸發時間，會回調方法 b，當添加IdelHandler時，消息隊列爲空，則當時不會觸發回調
當IdelHandler接口返回false時，表示該IdelHandler只執行一次，
Message next() {
int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
......
synchronized (this) {
......
for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {
final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];
mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler
boolean keep = false;
try {
keep = idler.queueIdle();
} catch (Throwable t) {
Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);
}
if (!keep) {
synchronized (this) {
mIdleHandlers.remove(idler);
}
}
}
}
}
複製代碼
2，經常使用場景
a，延遲執行
例如，當啓動Activity時，須要延時執行一些操做，以避免啓動過慢，咱們經常使用如下方式延遲執行任務，可是在延遲時間上卻很差控制。
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
Handler handler = new Handler();
handler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//do something
}
},1000);
}
複製代碼
其實，這時候使用IdelHandler 會更優雅
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
Looper.myQueue().addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {
@Override
public boolean queueIdle() {
//do something
return false;
}
});
}
複製代碼
b，批量任務，任務密集，且只關注最終結果
例如，在開發一個IM類型的界面時，一般狀況下，每次收到一個IM消息時，都會刷新一次界面，可是當短期內， 收到多條消息時，就會刷新屢次界面，容易形成卡頓，影響性能，此時就可使用一個工做線程監聽IM消息，在經過添加IdelHandler的方式通知界面刷新，避免短期內屢次刷新界面狀況的發生。
三，消息屏障是啥？
在Android的消息機制中，其實有三種消息: 普通消息、異步消息及消息屏障。
消息屏障也是一種消息，可是它的target爲 null。能夠經過MessageQueue中的postSyncBarrier方法發送一個消息屏障（該方法爲私有，須要反射調用）。
private int postSyncBarrier(long when) {
// Enqueue a new sync barrier token.
// We don't need to wake the queue because the purpose of a barrier is to stall it. synchronized (this) { final int token = mNextBarrierToken++; final Message msg = Message.obtain(); msg.markInUse(); msg.when = when; msg.arg1 = token; //按照時間順序將消息插入到消息隊列中 ...... return token; } } 複製代碼
在消息循環中，若是第一條消息就是屏障消息，就日後遍歷，看看有沒有異步消息: 若是沒有，則無限休眠，等待被喚醒 若是有，就看離這個消息被觸發時間還有多久，設置一個超時時間，繼續休眠
異步消息和普通消息同樣，只不過它被設置setAsynchronous 爲true。有了這個標誌位，消息機制會對它有些特別的處理，咱們稍後說。
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP_MR1)
private void createAsyncMessage(){
Message msg = Message.obtain();
msg.setAsynchronous(true);
}
複製代碼
因此消息屏障和異步消息的做用很明顯，在設置消息屏障後，異步消息具備優先處理的權利。
這時候咱們回顧將消息添加到消息隊列中時，能夠發現，其實並非每一次添加消息時，都會喚醒線程。 當該消息插入到隊列頭時，會喚醒該線程； 當該消息沒有插入到隊列頭，但隊列頭是屏障，且該消息是隊列中 靠前的一個異步消息，則會喚醒線程，執行該消息；
調用MessageQueue.removeSyncBarrier 方法能夠移除指定的消息屏障
public void removeSyncBarrier(int token) {
// Remove a sync barrier token from the queue.
// If the queue is no longer stalled by a barrier then wake it.
synchronized (this) {
Message prev = null;
Message p = mMessages;
while (p != null && (p.target != null || p.arg1 != token)) {
prev = p;
p = p.next;
}
......
if (needWake && !mQuitting) {
nativeWake(mPtr);
}
}
}
複製代碼
四，ANR是什麼？有啥關係？
ANR 即 Application Not Response， 是系統進程對應用行爲的一種監控，若是應用程序沒有在規定時間內完成任務的話，就會引發ANR。
ANR類型
Service Timeout: 前臺服務20s, 後臺服務200s
BroadcastQueue Timeout: 前臺廣播 10s，後臺廣播60s
ContentPrivider Timeout: 10s
InputDispatching Timeout: 5s
好比，在啓動一個服務時， AMS端經過應用進程的Binder對象建立Service, 在scheduleCreateService()方法中 會調用到當前service的onCreate()生命週期函數；
private final void realStartServiceLocked(...){
...
bumpServiceExecutingLocked(r, execInFg, "create");
...
app.thread.scheduleCreateService(...);
...
serviceDoneExecutingLocked(...)
}
複製代碼
bumpServiceExecutingLocked()方法內部實際上會調用到scheduleServiceTimeoutLocked()方法，發送一個ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG類型消息到AMS工做線程中。
void scheduleServiceTimeoutLocked(ProcessRecord proc) {
Message msg = mAm.mHandler.obtainMessage( ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG);
msg.obj = proc;
mAm.mHandler.sendMessageDelayed(msg,
proc.execServicesFg ? SERVICE_TIMEOUT : SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT);
}
複製代碼
消息的延時時間，若是是前臺服務，延時20s, 若是是後臺服務，延時200s;
// How long we wait for a service to finish executing.
static final int SERVICE_TIMEOUT = 20*1000;
// How long we wait for a service to finish executing.
static final int SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT = SERVICE_TIMEOUT * 10;
複製代碼
若是Service的建立 工做在 上訴消息的延時時間內完成，則會移除該消息，
private void serviceDoneExecutingLocked(...){
...
mAm.mHandler.removeMessages(ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG, r.app);
...
}
複製代碼
不然，在Handler正常收到這個消息後，就會進行服務超時處理，即彈出ANR對話框。
public void handleMessage(Message msg) {
case SERVICE_TIMEOUT_MSG: {
mServices.serviceTimeout((ProcessRecord)msg.obj);
}
複製代碼
五，性能優化
複雜狀況下，可能會頻繁調用sendMessage 往消息隊列中，添加消息，致使消息積壓，形成卡頓，
1，重複消息過濾
頻繁發送同類型消息時，有可能隊列中以前的消息尚未處理，又發了一條相同類型的消息，更新以前的數據，這時候，能夠採用移除前一個消息的方法，優化消息隊列。
private void sendTypeMsg(){
Message msg = Message.obtain();
msg.what = MSG_TYPE;
handler.removeMessages(MSG_TYPE);
handler.sendMessage(msg);
}
複製代碼
2，互斥消息取消
在發送消息時，優先將消息隊列中還未處理的信息已通過時的消息 移除，優化隊列
3，隊列優化-複用消息
建立消息時，優先採用以前回收的消息，避免重複建立對象，引發GC
/**
* Return a new Message instance from the global pool. Allows us to
* avoid allocating new objects in many cases.
*/
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();
}
複製代碼
完~ （若是錯誤或不足，望指出， 你們共同進步）
- 1. Runtime那些事兒（消息機制）
- 2. 消息隊列的那些事兒
- 3. 骨架屏那些事兒
- 4. Android Handler那些事兒（一）——是什麼，有什麼用？
- 5. Kafka分組消費的那些事兒
- 6. CSS那些事兒
- 7. TCP那些事兒
- 8. XGBoost那些事兒
- 9. XAML那些事兒
- 10. setTimeout那些事兒
- 更多相關文章...
- • HTTP 消息結構 - HTTP 教程
- • jQuery Mobile 滾屏事件 - jQuery Mobile 教程
- • 再有人問你分佈式事務，把這篇扔給他
- • 常用的分佈式事務解決方案
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
- 1. 融合阿里雲，牛客助您找到心儀好工作
- 2. 解決jdbc(jdbctemplate)在測試類時不報錯在TomCatb部署後報錯
- 3. 解決PyCharm GoLand IntelliJ 等 JetBrains 系列 IDE無法輸入中文
- 4. vue+ant design中關於圖片請求不顯示的問題。
- 5. insufficient memory && Native memory allocation (malloc) failed
- 6. 解決IDEA用Maven創建的Web工程不能創建Java Class文件的問題
- 7. [已解決] Error: Cannot download ‘https://start.spring.io/starter.zip?
- 8. 在idea讓java文件夾正常使用
- 9. Eclipse啓動提示「subversive connector discovery」
- 10. 帥某-技巧-快速轉帖博主文章（article_content）
- 1. Runtime那些事兒（消息機制）
- 2. 消息隊列的那些事兒
- 3. 骨架屏那些事兒
- 4. Android Handler那些事兒（一）——是什麼，有什麼用？
- 5. Kafka分組消費的那些事兒
- 6. CSS那些事兒
- 7. TCP那些事兒
- 8. XGBoost那些事兒
- 9. XAML那些事兒
- 10. setTimeout那些事兒