深入理解Android消息机制的原理

news2024/12/27 13:08:19

Handler & Looper & MessageQueue关系简述

一个线程至多有一个looper；一个looper有一个mq；一个mq对应多个message；一个message对应多个handler。
消息类型：同步、异步、同步屏障消息。
无限循环：在队列中没有消息时，当前线程进入阻塞状态，当有消息进来时才唤醒该线程，因此不会占用cpu的资源。

消息分发的优先级：

Message的回调方法：message.callback.run()，优先级最高
Handler的回调方法：Handler.mCallback.handleMessage(msg)
Handler的默认方法：Handler.handleMessage(msg)

        //1.直接在runnable中处理任务
        handler.post {

        }
        
        //2.使用Handler.Callback来处理消息
        val handler:Handler = object :Handler(Callback {
            return@Callback true
        })
                
        //3.使用handleMessage处理消息
         val handler = object :Handler(){
            override fun handleMessage(msg: Message) {
                super.handleMessage(msg)
            }
         }

为什么主线程中创建Handler没有绑定looper，也能发送消息呢？
- 在ActivityTread.main()方法中调用了Looper.prepareMainLooper()方法创建了主线程的Looper，然后调用了loop()开启消息队列轮询
- 通常我们认为ActivityTread就是主线程，实际上它并不是一个线程，而是主线程操作的管理者

class Looper{
    //相当于map，key时线程，value是looper
    static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
    
      //一个线程只能有一个Looper，prepare不能重复声明
       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));
    }

      
       public static @Nullable Looper myLooper() {
        //获取当前线程的looper
        return sThreadLocal.get();
    }

}

在这里插入图片描述

//使用post方法消息入队，最后会把runnable包装成一个message
  public final boolean post(@NonNull Runnable r) {
       return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
    }
    private static Message getPostMessage(Runnable r) {
        Message m = Message.obtain();
        m.callback = r;
        return m;
    }

//使用享元设计模式，提高内存的利用率

  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();
    }

//当消息使用完，都会调用这个方法回收消息
    void recycleUnchecked() {
        // Mark the message as in use while it remains in the recycled object pool.
        // Clear out all other details.
        flags = FLAG_IN_USE;
        what = 0;
        arg1 = 0;
        arg2 = 0;
        obj = null;
        replyTo = null;
        sendingUid = UID_NONE;
        workSourceUid = UID_NONE;
        when = 0;
        target = null;
        callback = null;
        data = null;

        synchronized (sPoolSync) {
            if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
                next = sPool;
                sPool = this;
                sPoolSize++;
            }
        }
    }

消息入队，最后都会调用到enqueueMessage方法中，enqueueMessage方法的执行逻辑分为两个部分：

1. 如果新消息的被执行时间when比队列中任何一个消息都早，则插入队头，唤醒Looper。
2. 如果当前队头是同步屏障消息，并且新消息是异步消息，则唤醒Looper。

postSyncBarrier同步屏障消息(该方法无法被开发者调用)
- message.target=null，这类消息不会被真的执行，它起到了flag标记的作用，mq在遍历消息队列时，如果队头是同步屏障消息，那么会忽略同步消息，优先让异步消息得到执行。这就是它的目的，一般异步消息和同步消息会一同使用。
- 异步消息&同步屏障使用场景
  - ViewRootImpl接收屏幕垂直同步消息事件用于驱动UI绘制
  - ActivityThread接收AMS的事件驱动生命周期
  - InputMethodManager分发软键盘输入事件
  - PhoneWindowManager分发电话页面各种事件
消息分发
消息分发核心方法在于loop方法，loop方法里面会的调用的linux里的epoll机制。handler最终都是调到adk(c/c++)层。epoll会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们。此时我们对这些流的操作都是有意义的。