Android 中Looper机制详解

news2024/10/5 18:25:32

版本基于：Android R

 

 

0. 前言

在《Android 基于Handler 剖析消息机制》一文中，以 Handler 类为起点详细分析了异步通信，分析了Java 端 Handler 与Looper、MessageQueue、Message 之前的通信关系。

框架如下：

在Java 端的 Looper 中会创建一个 Java 端的 MessageQueue实例，并在loop() 函数中的死循环里通过 queue.next() 不停的获取监听到的下一个 Message，然后将其通过 dispatchMessage() 分发处理。详细看《Android 基于Handler 剖析消息机制》一文第 4.3 节。

在 Java 端的 MessageQueue 实现核心机制是通过 Native 端的 MessageQueue，该类的对象中维护了一个 native Looper，上面说到的 Java 端的next() 函数就是通过 native 端的 epoll 机制 进行阻塞监听。

之前《Android 基于Handler 剖析消息机制》一文只是对 native Looper 做了简单的介绍，本文将重点分析一下 native Looper 实现机制。

1. Looper 类

system/core/libutils/include/utils/Looper.h

class Looper : public RefBase {
protected:
    virtual ~Looper();

public:
    Looper(bool allowNonCallbacks);
    bool getAllowNonCallbacks() const;
    int pollOnce(int timeoutMillis, int* outFd, int* outEvents, void** outData);
    inline int pollOnce(int timeoutMillis) {
        return pollOnce(timeoutMillis, nullptr, nullptr, nullptr);
    }
    int pollAll(int timeoutMillis, int* outFd, int* outEvents, void** outData);
    inline int pollAll(int timeoutMillis) {
        return pollAll(timeoutMillis, nullptr, nullptr, nullptr);
    }
    void wake();
    int addFd(int fd, int ident, int events, Looper_callbackFunc callback, void* data);
    int addFd(int fd, int ident, int events, const sp<LooperCallback>& callback, void* data);
    int removeFd(int fd);
    void sendMessage(const sp<MessageHandler>& handler, const Message& message);
    void sendMessageDelayed(nsecs_t uptimeDelay, const sp<MessageHandler>& handler,
            const Message& message);
    void sendMessageAtTime(nsecs_t uptime, const sp<MessageHandler>& handler,
            const Message& message);
    void removeMessages(const sp<MessageHandler>& handler);
    void removeMessages(const sp<MessageHandler>& handler, int what);
    bool isPolling() const;
    static sp<Looper> prepare(int opts);
    static void setForThread(const sp<Looper>& looper);
    static sp<Looper> getForThread();

private:
    ...
    const bool mAllowNonCallbacks; // immutable
    android::base::unique_fd mWakeEventFd;  // immutable
    Vector<MessageEnvelope> mMessageEnvelopes; // guarded by mLock
    ...
};

简单了列举了下 Looper 类中的成员，后面根据流程再详细说明。

2. Looper 构造函数

system/core/libutils/Looper.cpp

Looper::Looper(bool allowNonCallbacks)
    : mAllowNonCallbacks(allowNonCallbacks),
      mSendingMessage(false),
      mPolling(false),
      mEpollRebuildRequired(false),
      mNextRequestSeq(0),
      mResponseIndex(0),
      mNextMessageUptime(LLONG_MAX) {
    mWakeEventFd.reset(eventfd(0, EFD_NONBLOCK | EFD_CLOEXEC));
    LOG_ALWAYS_FATAL_IF(mWakeEventFd.get() < 0, "Could not make wake event fd: %s", strerror(errno));

    AutoMutex _l(mLock);
    rebuildEpollLocked();
}

参数 allowNonCallbacks 指定该 Looper 中是否允许在 addFd() 的时候可以不设定 callback，如果为true，则在addFd() 时可以不用设定callback，如果为 false，则在 addFd() 的时候需要指定 callback，否则会报错，详细可以查看 addFd() 函数。

构造函数中主要做了两件事情：

  • 创建一个 wakeEventFd；
  • 调用 rebuildEpollLocked() 初始化 epoll；

2.1 rebuildEpollLocked()

system/core/libutils/Looper.cpp

void Looper::rebuildEpollLocked() {
    //step1，如果是重构epoll 时的逻辑，需要进行reset
    if (mEpollFd >= 0) {
#if DEBUG_CALLBACKS
        ALOGD("%p ~ rebuildEpollLocked - rebuilding epoll set", this);
#endif
        mEpollFd.reset();
    }

    //step2，分配一个新的epoll，并将wakeEventFd添加到监听
    mEpollFd.reset(epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC));
    LOG_ALWAYS_FATAL_IF(mEpollFd < 0, "Could not create epoll instance: %s", strerror(errno));

    struct epoll_event eventItem;
    memset(& eventItem, 0, sizeof(epoll_event)); // zero out unused members of data field union
    eventItem.events = EPOLLIN;
    eventItem.data.fd = mWakeEventFd.get();
    int result = epoll_ctl(mEpollFd.get(), EPOLL_CTL_ADD, mWakeEventFd.get(), &eventItem);
    LOG_ALWAYS_FATAL_IF(result != 0, "Could not add wake event fd to epoll instance: %s",
                        strerror(errno));

    //step3，是否有其他的request，如果有，也重新加入到epoll中监听
    //一般request 通过addFd 函数添加
    for (size_t i = 0; i < mRequests.size(); i++) {
        const Request& request = mRequests.valueAt(i);
        struct epoll_event eventItem;
        request.initEventItem(&eventItem);

        int epollResult = epoll_ctl(mEpollFd.get(), EPOLL_CTL_ADD, request.fd, &eventItem);
        if (epollResult < 0) {
            ALOGE("Error adding epoll events for fd %d while rebuilding epoll set: %s",
                  request.fd, strerror(errno));
        }
    }
}

大致流程如上面注释，主要是三步：

  • 如果是重构 epoll 时的逻辑，需要进行reset；
  • 分配一个新的 epoll，并将 wakeEventFd添加到监听；
  • 是否有其他的 request，如果有，也重新加入到epoll中监听；

3. MessageHandler 类

system/core/libutils/include/utils/Looper.h

class MessageHandler : public virtual RefBase {
protected:
    virtual ~MessageHandler();

public:
    /**
     * Handles a message.
     */
    virtual void handleMessage(const Message& message) = 0;
};

在 Looper.h 中还定义了 MessageHandler 这样的类，同Java 端的 Handler类，都是用来处理消息的。

当创建好 MessageHandler 对象之后，可以通过 Looper::sendMessage() 函数发送消息到Looper 中，Looper 会在后续的 pollOnce() 中进行监听，最终通过 handleMessage() 函数进行回调处理此次消息。

 

3.1 sendMessage()

在 Looper.h 中我们看到三个详细的函数：

    void sendMessage(const sp<MessageHandler>& handler, const Message& message);
    void sendMessageDelayed(nsecs_t uptimeDelay, const sp<MessageHandler>& handler,
            const Message& message);
    void sendMessageAtTime(nsecs_t uptime, const sp<MessageHandler>& handler,
            const Message& message);

 但其实前面两个函数最终调用的都是 sendMessageAtTime() 函数：

system/core/libutils/Looper.cpp

void Looper::sendMessage(const sp<MessageHandler>& handler, const Message& message) {
    nsecs_t now = systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC);
    sendMessageAtTime(now, handler, message);
}

void Looper::sendMessageDelayed(nsecs_t uptimeDelay, const sp<MessageHandler>& handler,
        const Message& message) {
    nsecs_t now = systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC);
    sendMessageAtTime(now + uptimeDelay, handler, message);
}

void Looper::sendMessageAtTime(nsecs_t uptime, const sp<MessageHandler>& handler,
        const Message& message) {
#if DEBUG_CALLBACKS
    ALOGD("%p ~ sendMessageAtTime - uptime=%" PRId64 ", handler=%p, what=%d",
            this, uptime, handler.get(), message.what);
#endif

    size_t i = 0;
    { // acquire lock
        AutoMutex _l(mLock);

        size_t messageCount = mMessageEnvelopes.size();
        while (i < messageCount && uptime >= mMessageEnvelopes.itemAt(i).uptime) {
            i += 1;
        }

        MessageEnvelope messageEnvelope(uptime, handler, message);
        mMessageEnvelopes.insertAt(messageEnvelope, i, 1);

        // Optimization: If the Looper is currently sending a message, then we can skip
        // the call to wake() because the next thing the Looper will do after processing
        // messages is to decide when the next wakeup time should be.  In fact, it does
        // not even matter whether this code is running on the Looper thread.
        if (mSendingMessage) {
            return;
        }
    } // release lock

    // Wake the poll loop only when we enqueue a new message at the head.
    if (i == 0) {
        wake();
    }
}

这里涉及到了 Looper 中的另外一个成员变量：mMessageEnvelopes，这是一个 Vector 类型变量，用以存放通过 sendMessage() 发送到 Looper 中的消息。

如代码所示，会将 message、message handler、uptime 都存放在一个信封对象中，然后将该信封添加到 mMessageEnvelopes 中。

这里还涉及另外一个成员变量：mSendingMessage，用以标记当前是否正在 handleMessage() 处理消息。当该函数执行的时候，mSendingMessage 被置 true，标记正在处理，在处理函数完成之后会将其再次置 false。

4. LooperCallback 类

system/core/libutils/include/utils/Looper.h

class LooperCallback : public virtual RefBase {
protected:
    virtual ~LooperCallback();

public:
    /**
     * Handles a poll event for the given file descriptor.
     * It is given the file descriptor it is associated with,
     * a bitmask of the poll events that were triggered (typically EVENT_INPUT),
     * and the data pointer that was originally supplied.
     *
     * Implementations should return 1 to continue receiving callbacks, or 0
     * to have this file descriptor and callback unregistered from the looper.
     */
    virtual int handleEvent(int fd, int events, void* data) = 0;
};

该类用以处理通过 addFd() 添加监听的 fd。在 addFd() 函数中会同步指定 callback，就是这里的 LooperCallback 对象。

 

4.1 addFd()

在 Looper.h 中可以看到该函数的声明：

    int addFd(int fd, int ident, int events, Looper_callbackFunc callback, void* data);
    int addFd(int fd, int ident, int events, const sp<LooperCallback>& callback, void* data);
system/core/libutils/Looper.cpp

int Looper::addFd(int fd, int ident, int events, Looper_callbackFunc callback, void* data) {
    return addFd(fd, ident, events, callback ? new SimpleLooperCallback(callback) : nullptr, data);
}

int Looper::addFd(int fd, int ident, int events, const sp<LooperCallback>& callback, void* data) {
    if (!callback.get()) {
        if (! mAllowNonCallbacks) {
            ALOGE("Invalid attempt to set NULL callback but not allowed for this looper.");
            return -1;
        }

        if (ident < 0) {
            ALOGE("Invalid attempt to set NULL callback with ident < 0.");
            return -1;
        }
    } else {
        ident = POLL_CALLBACK;
    }

    { // acquire lock
        AutoMutex _l(mLock);

        Request request;
        request.fd = fd;
        request.ident = ident;
        request.events = events;
        request.seq = mNextRequestSeq++;
        request.callback = callback;
        request.data = data;
        if (mNextRequestSeq == -1) mNextRequestSeq = 0; // reserve sequence number -1

        struct epoll_event eventItem;
        request.initEventItem(&eventItem);

        ssize_t requestIndex = mRequests.indexOfKey(fd);
        if (requestIndex < 0) {
            int epollResult = epoll_ctl(mEpollFd.get(), EPOLL_CTL_ADD, fd, &eventItem);
            if (epollResult < 0) {
                ALOGE("Error adding epoll events for fd %d: %s", fd, strerror(errno));
                return -1;
            }
            mRequests.add(fd, request);
        } else {
            int epollResult = epoll_ctl(mEpollFd.get(), EPOLL_CTL_MOD, fd, &eventItem);
            if (epollResult < 0) {
                if (errno == ENOENT) {
                    epollResult = epoll_ctl(mEpollFd.get(), EPOLL_CTL_ADD, fd, &eventItem);
                    if (epollResult < 0) {
                        ALOGE("Error modifying or adding epoll events for fd %d: %s",
                                fd, strerror(errno));
                        return -1;
                    }
                    scheduleEpollRebuildLocked();
                } else {
                    ALOGE("Error modifying epoll events for fd %d: %s", fd, strerror(errno));
                    return -1;
                }
            }
            mRequests.replaceValueAt(requestIndex, request);
        }
    } // release lock
    return 1;
}

这里涉及到 Looper 中的另外一个成员变量：mRequests，这是一个KeyedVector 类型的变量，用以存放通过 addFd() 添加的监听请求。

如代码所示，首先确认 mRequests 中是否已经存放该 fd 的监听，如果没有，则通过 epoll_ctl() 将对该 fd 的监听添加到 epoll 中，并将此次的请求添加到 mRequests 中；如果已经存在对该 fd 的监听，则对 epoll 进行更改，并将 mRequests 中的request 进行替换。

 

5. wake()

system/core/libutils/Looper.cpp

void Looper::wake() {
#if DEBUG_POLL_AND_WAKE
    ALOGD("%p ~ wake", this);
#endif

    uint64_t inc = 1;
    ssize_t nWrite = TEMP_FAILURE_RETRY(write(mWakeEventFd.get(), &inc, sizeof(uint64_t)));
    if (nWrite != sizeof(uint64_t)) {
        if (errno != EAGAIN) {
            LOG_ALWAYS_FATAL("Could not write wake signal to fd %d (returned %zd): %s",
                             mWakeEventFd.get(), nWrite, strerror(errno));
        }
    }
}

通过往 mWakeEventFd 中写个数据来达到唤醒的目的。

6. 

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/684052.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

2. IO 流原理及流的分类

2. IO 流原理及流的分类

2.1 Java IO 原理 • Java 程序中&#xff0c;对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行&#xff0c;可以看做是一种数据的流动。 • I/O 流中的 I/O 是 Input/Output 的缩写&#xff0c; I/O 技术是非常实用的技术&#xff0c;用于处理设备之间的数据传输。如读/写…
阅读更多...
浅谈 Cache

浅谈 Cache

1. Cache的历史 在科研领域&#xff0c;C. J. Conti等人于1968年在描述360/85和360/91系统性能差异时最早引入了高速缓存&#xff08;cache&#xff09;一词。Alan Jay Smith于1982年的一篇论文中引入了空间局部性和时间局部性的概念。 Mark Hill在1987年发明了3C&#xff08…
阅读更多...
OpenCV项目开发实战--实现平均脸功能教程附（C++/Python）源码实现

OpenCV项目开发实战--实现平均脸功能教程附（C++/Python）源码实现

文末附基于Python和C++两种方式实现的测试代码下载链接 图 1：计算生成的平均脸 介绍 在本教程中，我们将学习如何使用 OpenCV (C++ / Python) 创建平均面孔。 大多数人会同意图 1 中的女人很漂亮。你能猜出她的种族吗？为什么她的皮肤完美无瑕？好吧，她不是真的。她也不是完…
阅读更多...
如何识别手写笔记？这些方法助你快速制作电子版笔记

如何识别手写笔记？这些方法助你快速制作电子版笔记

小张是一名大学生&#xff0c;每天需要上多门课程&#xff0c;整理笔记就成了他不得不常常面对的事情&#xff0c;但是&#xff0c;手写笔记管理起来也有些麻烦&#xff0c;有时候还容易丢失。所以在朋友的推荐下&#xff0c;他使用了一款识别软件并将手写笔记转化为可编辑的电…
阅读更多...
推荐好用的AI工具集

推荐好用的AI工具集

AI技术未来已来&#xff0c;我们要拥抱变化 &#xff0c;笔记试用好用AI工具&#xff0c;也在代码中试用chatGPT 一、工具集 解决任何问题&#xff1a;ChatGPT 写文案&#xff1a;Jasper Al 、Copysmith 生成真人视频&#xff1a;Synthesia、 CogView2 AI AI 解决法律问题…
阅读更多...
如何对加密字段进行模糊查询

如何对加密字段进行模糊查询

当我们在日常开发中设置数据表时&#xff0c;经常需要定义一些敏感字段&#xff0c;如&#xff1a;身份证号、手机号、住址、账号密码等信息&#xff0c;对待这些敏感信息&#xff0c;我们必须进行加密存储&#xff0c;以保证数据存储安全。但是&#xff0c;当用户查询个人信息…
阅读更多...
DEV-C++安装OpenGL详细教程

DEV-C++安装OpenGL详细教程

Dev C配置OpenGL环境——计算机图形学 一、首先自行下载dev-c 二、以下过程请认真阅读~ 确保你的C:\Windows\System32与C:\Windows\SysWOW64中有上述链接中的.dll文件(即&#xff1a;glut.dll,glut32.dll)确保你的~\Dev-CPP\MinGW64\x86_64-w64-mingw32\lib中有上述链接中的…
阅读更多...
Mybatis源码分析_解析大流程梳理_解析配置文件 （3）

Mybatis源码分析_解析大流程梳理_解析配置文件 （3）

学习mybatis&#xff0c;绕不开一个核心类 Configuration。这个类相当于一个小型数据库&#xff0c;把mybatis里面所有的配置信息基本全部给存储起来了。 package org.apache.ibatis.session;import java.util.Arrays; import java.util.Collection; import java.util.HashMap;…
阅读更多...
常见的网络抓包工具推荐

常见的网络抓包工具推荐

因为发现好多人想抓包&#xff0c;但是不知道有哪些工具&#xff0c;今天我给大家推荐几款抓包工具&#xff0c;希望对大家有所帮助。 网络抓包工具的用途 网络抓包工具的主要功能是将网络执行的过程&#xff0c;详细的记录下来。如果你是一个程序员&#xff0c;肯定对网络抓…
阅读更多...
上传视频文件，基于断点续传（整合Minio）

上传视频文件，基于断点续传（整合Minio）

目录 1、什么是断点续传 2、分块文件 3、合并文件 4、 Minio 分布式文件系统整合断点续传 4.1 进行文件分块上传到 Minio 4.2 进行 Minio 中分块文件的合并 5、使用 Minio 进行断点续传的注意事项 相信很多小伙伴在上传下载图片或者视频的时候&#xff0c;突然间&#xff08;…
阅读更多...
java多商户商城系统源码下载支持二开

java多商户商城系统源码下载支持二开

商城系统源码 整套源码开源 支持二次开发&#xff0c;支持PHP商城源码及JAVA商城源码 多端应用&#xff0c;一键部署,满足多场景业务需求 支持商城APP源码、分销商城源码、B2B2C源码、B2B网上商城源码等等 社交电商引流&#xff0c;数十种促销工具&#xff0c;帮助提升店铺成…
阅读更多...
ncnn源码阅读(一)----阅读方法和参考教程

ncnn源码阅读(一)----阅读方法和参考教程

〇、ncnn源码阅读的方法和参考教程 目前我的工作涉及推理框架较多&#xff0c;所以就想阅读一些他人的开源框架&#xff0c;来提升自己在语言层面和框架层面的认知。这个过程中发现了一些比较好的教程&#xff0c;我的阅读ncnn源码之旅将参考 嘻嘻嘻大佬。 一、从下载代码开始…
阅读更多...
ThreadPoolExecutor的execute方法

ThreadPoolExecutor的execute方法

方法介绍 execute方法是将任务提交到线程池中的核心方法。线程池的执行流程可以通过execute内部进行的逻辑判断得知。 代码展示与分析 Runnable command。方法体中的参数代表着提交过来的任务。任务不能为null的非空判断。不然就会抛出空指针异常。int c ctl.get();获取ctl的…
阅读更多...
【性能测试二】性能测试工具LoadRunner学习一 VUG

【性能测试二】性能测试工具LoadRunner学习一 VUG

目录 &#x1f31f;一、LoadRunner的环境搭建 &#x1f31f;二、介绍LoadRunner &#x1f31f;三、LoadRunner脚本录制&#xff08;重点&#xff09; &#x1f308;1、介绍一个WebTours项目 &#x1f308;2、脚本录制 &#x1f308;3、脚本加强&#xff08;重点&#xff…
阅读更多...
【kubernetes系列】Kubernetes中的重要概念（二）

【kubernetes系列】Kubernetes中的重要概念（二）

本章节将继续分享关于kubernetes中的一些重要概念。 一、Pod Pod 是 Kubernetes 的最小工作单元。每个 Pod 包含一个或多个容器。Pod 中的容器会作为一个整体被 Master 调度到某个 Node 上运行。(可以把pod想象成豌豆荚&#xff0c;里面的豌豆就是容器&#xff0c;可以有一个或…
阅读更多...
浅析电动机综合保护器的工作原理与应用 安科瑞 许敏

浅析电动机综合保护器的工作原理与应用 安科瑞 许敏

摘 要&#xff1a;电动机综合保护器以先进技术为支持&#xff0c;具有非常强大的整机功能&#xff0c;就实际应用效果来说&#xff0c;其测试精度、分辨率较高&#xff0c;具有良好的抗干扰能力&#xff0c;保护动作可靠&#xff0c;能为电动机提供负荷保护、短路保护、断相保…
阅读更多...
《面试1v1》MyBatis

《面试1v1》MyBatis

&#x1f345; 作者简介&#xff1a;王哥&#xff0c;CSDN2022博客总榜Top100&#x1f3c6;、博客专家&#x1f4aa; &#x1f345; 技术交流&#xff1a;定期更新Java硬核干货&#xff0c;不定期送书活动 &#x1f345; 王哥多年工作总结&#xff1a;Java学习路线总结&#xf…
阅读更多...
Redis使用Bitmap实现数据统计

Redis使用Bitmap实现数据统计

一、概念 什么是二值状态?二值状态就是元素只有0和1这两种情况&#xff0c;比如在签到的场景中只有签到和未签到两种&#xff0c;或者登陆的场景中只有已登录和未登录的情况。 Bitmap 的底层数据结构用的是 String 类型的 SDS 数据结构来保存位数组&#xff0c;Redis 把每个…
阅读更多...
2-css-2

2-css-2

一 复合选择器 定义&#xff1a;由两个或多个基础选择器&#xff0c;通过不同的方式组合而成。 作用&#xff1a;更准确、更高效的选择目标元素&#xff08;标签&#xff09;。 1 后代选择器 后代选择器&#xff1a;选中某元素的后代元素。 选择器写法&#xff1a;父选择器…
阅读更多...
05_Linux设备树下的LED驱动

05_Linux设备树下的LED驱动

目录 设备树LED驱动原理 修改设备树文件 LED灯驱动程序编写 编写测试APP 运行测试 设备树LED驱动原理 驱动文件中定义有关寄存器物理地址,然后使用io_remap函数进行内存映射,得到对应的虚拟地址,最后操作寄存器对应的虚拟地址完成对GPIO的初始化。本实验使用设备树来向 L…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023