Framework篇 - 为什么主线程不会因为 Looper.loop() 里的死循环卡死

本文源代码基于 Android 7.0。

Handler 的原理分析：https://blog.csdn.net/u014294681/article/details/88140258 

对于线程既然是一段可执行的代码，当可执行代码执行完成后，线程生命周期便该终止了，线程退出。而对于主线程，我们是绝不希望会被运行一段时间，自己就退出，那么如何保证能一直存活呢？简单做法就是可执行代码是能一直执行下去的，死循环便能保证不会被退出，例如，Binder 线程也是采用死循环的方法，通过循环方式不同与 Binder 驱动进行读写操作，当然并非简单地死循环，无消息时会休眠。但这里可能又引发了另一个问题，既然是死循环又如何去处理其他事务呢？通过创建新线程的方式。真正会卡死主线程的操作是在回调方法 onCreate/onStart/onResume 等操作时间过长，会导致掉帧，甚至发生 ANR，looper.loop 本身不会导致应用卡死的。

看看 ActivityThread 类：

android.app.ActivityThread

    public static void main(String[] args) {
        // 创建主线程的Looper对象, 该Looper是不运行退出，每个进程都有个主线程
        Looper.prepareMainLooper();

        // 创建ActivityThread对象
        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        // 建立Binder通道
        thread.attach(false);

        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
        }
        // 消息循环运行
        Looper.loop();

        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }

开启了一个无限循环，取消息和分发消息，当消息队列为空时，如果 Handler 没有退出，则会阻塞。这边无限循环除了能一直处理消息，也能保证主线程不会退出，虽然 ActivityThread 并不是真正的线程。

thread.attach(false)：会创建一个 Binder 线程 (具体是指 ApplicationThread，Binder 的服务端，用于接收系统服务 ActivityServiceManager 发送来的事件)，该 Binder 线程通过 Handler 将 Message 发送给主线程。

 

sMainThreadHandler 类的实现是 ActivityThread 的内部类 H:

    private class H extends Handler {
        public static final int LAUNCH_ACTIVITY         = 100;
        public static final int PAUSE_ACTIVITY          = 101;
        public static final int PAUSE_ACTIVITY_FINISHING= 102;
        public static final int STOP_ACTIVITY_SHOW      = 103;
        public static final int STOP_ACTIVITY_HIDE      = 104;
        public static final int SHOW_WINDOW             = 105;
        public static final int HIDE_WINDOW             = 106;
        public static final int RESUME_ACTIVITY         = 107;
        public static final int SEND_RESULT             = 108;
        public static final int DESTROY_ACTIVITY        = 109;
        public static final int BIND_APPLICATION        = 110;
        public static final int EXIT_APPLICATION        = 111;
        public static final int NEW_INTENT              = 112;
        public static final int RECEIVER                = 113;
        public static final int CREATE_SERVICE          = 114;
        public static final int SERVICE_ARGS            = 115;
        public static final int STOP_SERVICE            = 116;

        // ......

        String codeToString(int code) {
            if (DEBUG_MESSAGES) {
                switch (code) {
                    case LAUNCH_ACTIVITY: return "LAUNCH_ACTIVITY";
                    case PAUSE_ACTIVITY: return "PAUSE_ACTIVITY";
                    case PAUSE_ACTIVITY_FINISHING: return "PAUSE_ACTIVITY_FINISHING";
                    case STOP_ACTIVITY_SHOW: return "STOP_ACTIVITY_SHOW";
                    case STOP_ACTIVITY_HIDE: return "STOP_ACTIVITY_HIDE";
                    case SHOW_WINDOW: return "SHOW_WINDOW";
                    case HIDE_WINDOW: return "HIDE_WINDOW";
                    case RESUME_ACTIVITY: return "RESUME_ACTIVITY";
                    case SEND_RESULT: return "SEND_RESULT";
                    case DESTROY_ACTIVITY: return "DESTROY_ACTIVITY";
                    case BIND_APPLICATION: return "BIND_APPLICATION";
                    case EXIT_APPLICATION: return "EXIT_APPLICATION";
                    case NEW_INTENT: return "NEW_INTENT";
                    case RECEIVER: return "RECEIVER";
                    case CREATE_SERVICE: return "CREATE_SERVICE";
                    case SERVICE_ARGS: return "SERVICE_ARGS";
                    case STOP_SERVICE: return "STOP_SERVICE";
                    // ......
                }
            }
            return Integer.toString(code);
        }
        public void handleMessage(Message msg) {
            if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
            switch (msg.what) {
                case LAUNCH_ACTIVITY: {
                    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
                    final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;

                    r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
                            r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
                    handleLaunchActivity(r, null, "LAUNCH_ACTIVITY");
                    Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                } break;
                case RELAUNCH_ACTIVITY: {
                    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityRestart");
                    ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord)msg.obj;
                    handleRelaunchActivity(r);
                    Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                } break;
                case PAUSE_ACTIVITY: {
                    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityPause");
                    SomeArgs args = (SomeArgs) msg.obj;
                    handlePauseActivity((IBinder) args.arg1, false,
                            (args.argi1 & USER_LEAVING) != 0, args.argi2,
                            (args.argi1 & DONT_REPORT) != 0, args.argi3);
                    maybeSnapshot();
                    Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                } break;
                // ......
            }
            Object obj = msg.obj;
            if (obj instanceof SomeArgs) {
                ((SomeArgs) obj).recycle();
            }
            if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, "<<< done: " + codeToString(msg.what));
        }

可以看到，它负责处理四大组件等各种操作。而 ANR 的定义是：

ANR 全称 Application Not Responding，意思就是程序未响应。如果一个应用无法响应用户的输入，系统就会弹出一个 ANR 对话框，用户可以自行选择继续等待亦或者是停止当前程序。

出现场景：

• 主线程被 IO 操作 (从 4.0 之后网络 IO 不允许在主线程中) 阻塞。
• 主线程中存在耗时的计算。
• 主线程中错误的操作，比如 Thread.wait 或者 Thread.sleep 等。

Android 系统会监控程序的响应状况，一旦出现下面两种情况，则弹出 ANR 对话框：

• 应用在5秒内未响应用户的输入事件 (如按键或者触摸)。
• BroadcastReceiver 未在10秒内完成相关的处理。

所以主线程不会因为 Looper.loop() 里的死循环卡死，更不会造成 ANR。