同步屏障 就是一个空的消息(Message ),该Message 的 target 为 null,而同步消息的target就是 Handler,这是因为 Handler 发送消息的时候都会调用如下方法:
```java
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this; //this 指的就是Handler对象
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
为什么说 **同步屏障**是一个空的消息呢?来看看这个消息是怎么形成的就知道了。
# MessageQueue中同步屏障是怎么实现的
代码如下:
```java
/**
* Posts a synchronization barrier to the Looper's message queue.
*
* @hide
*/
public int postSyncBarrier() {
return postSyncBarrier(SystemClock.uptimeMillis());
}
该方法是hide的,业务代码中不能直接使用,可以通过反射方式进行调用。调用该方法,会在消息队列中插入一个空msg。该方法会返回一个 token,需要根据这个 token 来删除这个 同步屏障,为什么要删除下文接着分析;先看看 postSyncBarrier(long when) 的实现;
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) {
//这个token 就是用来删除的 同步屏障 的
final int token = mNextBarrierToken++;
//从全局消息池中获取一个消息,这样做的目的是避免分配更多的内存,从消息池中获取的消息 target 已经置为 null 了。
final Message msg = Message.obtain();
msg.markInUse();//标记该消息正在使用
msg.when = when;
msg.arg1 = token;
Message prev = null;
Message p = mMessages;
//按照消息的时间来把这条消息插入链表中,在我看来几乎是插入到表头,因为 when 表示的是系统开机到现在的时间,肯定比其他延时消息的时间小,这个自己理解下;下面的都是链表的操作啦,so easy
if (when != 0) {
while (p != null && p.when <= when) {
prev = p;
p = p.next;
}
}
if (prev != null) { // invariant: p == prev.next
msg.next = p;
prev.next = msg;
} else {
msg.next = p;
mMessages = msg;
}
return token;
}
}
以上我们就在消息队列中插入了一个 同步屏障,同步屏障有啥子好处呢?
这个就得先了解下什么是同步消息和异步消息了。
我们平时使用Hander 来发送的消息大多数都是同步消息
Message message = new Message();
message.what = 11;
Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
if (msg.what == 11){
}
}
};
handler.sendMessage(message);
public Handler() {
// 这里的false就表示这是一个同步消息, 是用来给变量 mAsynchronous 赋值的,上面的 Handler 的 enqueueMessage 中就判断了 mAsynchronous 为 true, 就 msg.setAsynchronous(true);
this(null, false);
}
从上面的代码我们就知道可以通过 Message 的 setAsynchronous 来设置是否为异步消息,另外一种方式就是 如下调用
public Handler(boolean async) {
this(null, async);
}
但是这个方法是隐藏的,只用反射调用。
同步消息和异步消息有什么区别呢? 下文会分析。
1.异步消息 必须结合 同步屏障 使用,也就是说就算有异步消息,但是没有设置 同步屏障,也是没效果的
2. 如果使用了同步屏障,那么异步消息将会优先执行,如果没有删除 同步屏障,那么同步消息将不会得到执行。
下面来分析下原因:
Handler 是通过 Looper.loop()来源源不断的处理 消息,loop 调用的是 MessageQueue 的 next()方法。所以我们看看 next方法,假设当前的消息队列中存在如下图所示的消息:
上面有五个消息,我们分别用 1到5 来表示各个消息。
看看next 代码是怎么实现的:
Message next() {
// Return here if the message loop has already quit and been disposed.
// This can happen if the application tries to restart a looper after quit
// which is not supported.
final long ptr = mPtr;
if (ptr == 0) {
return null;
}
int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
Binder.flushPendingCommands();
}
// nextPollTimeoutMillis = 0, 功能类似于 Object.wait(0), 但是要复杂和强大的多,这里不细说, nativePollOnce(ptr, -1)表示要一直等到需要 nativeWake唤醒
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
// Try to retrieve the next message. Return if found.
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
//msg.target == null,表示这是一个同步屏障,我们上图的消息1 就是一个同步屏障,
if (msg != null && msg.target == null) {//
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
//通过循环找到下一个异步消息,如果没有异步消息,那么就会一个个循环,知道 msg = null;
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
//根据时间来判断消息是否到时见了,没到则阻塞等待剩余时间
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
// 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 {
// Got a message.
mBlocked = false;
//有异步消息,则将异步消息的链断开掉这个异步消息
if (prevMsg != null) {
prevMsg.next = msg.next;
} else {//不是异步消息,则头结点执行下一个消息
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
msg.markInUse();
return msg;
}
} else {
// No more messages.
//没有消息了,等有消息的时候来唤醒;或者有同步屏障且没有异步消息,nextPollTimeoutMillis 置为 -1 ,表示要无线等待下去,需要删除同步屏障来唤醒。这也就是为什么 没有删除同步屏障,剩下的同步消息就无法执行的原因。
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
.....省略部分代码
}
我们分析下上面图中的消息;
消息1 是同步屏障, 所以 if (msg != null && msg.target == null) 成立,走到里面的循环,
prevMsg = msg; // prevMsg 指向第一个消息
msg = msg.next; // msg 指向下一条消息;
由于消息2 是异步消息 !msg.isAsynchronous() = false,
所以循环结束, 由于 msg 指向指向了 消息2 即异步消息,所以if (msg != null) 成立, 走到下面这里:
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) { //1
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
msg.markInUse();
return msg;
prevMsg 指向了消息1 , 语句1 成立,执行 prevMsg.next = msg.next 就是让消息1 的执行消息3了,msg.next = null; 就是断开 指向异步消息的 msg;然后返回这条消息;
然后下次 再次 调用next获取消息的时候,由于以及没有异步消息了,但是同步屏障没有移除,所以 if (msg != null && msg.target == null) 成立,然后走do …while 直到 msg = null; 由于 msg = null ,所以走到 nextPollTimeoutMillis = -1; 接着for循环 调用 nativePollOnce(ptr, -1);
一直阻塞,直到移除 同步屏障 时 调用 nativeWake 来唤醒。
下面看看 移除同步屏障 是怎么实现的。
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;//指向消息队列的第一条消息
//循环找到 对应的 同步屏障
while (p != null && (p.target != null || p.arg1 != token)) {
prev = p;
p = p.next;
}
//p 为空 表示 该同步屏障已被移除或该同步屏障就不存在
if (p == null) {
throw new IllegalStateException("The specified message queue synchronization "
+ " barrier token has not been posted or has already been removed.");
}
final boolean needWake;
//下面就是 结点的移除操作 和 唤醒操作啦
if (prev != null) {
prev.next = p.next;
needWake = false;
} else {
mMessages = p.next;
needWake = mMessages == null || mMessages.target != null;
}
p.recycleUnchecked();
// If the loop is quitting then it is already awake.
// We can assume mPtr != 0 when mQuitting is false.
if (needWake && !mQuitting) {
nativeWake(mPtr); //相当于 notify 唤醒 调用了 nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
}
}
}
总结下: