Android面试：主线程中的Looper.loop()一直无限循环为什么不会造成ANR？(转)

引子：

正如我们所知，在android中如果主线程中进行耗时操作会引发ANR（Application Not Responding）异常。

造成ANR的原因一般有两种：

只有当应用程序的UI线程响应超时才会引起ANR，超时产生原因一般有两种
1. 当前的事件没有机会得到处理，例如UI线程正在响应另一个事件，当前事件由于某种原因被阻塞了。
3. 当前的事件正在处理，但是由于耗时太长没能及时完成。

一般造成ANR的场景：

根据ANR产生的原因不同，从本质上讲，产生ANR的原因有三种：
 1. KeyDispatchTimeout：原因就是View的点击事件或者触摸事件在5s内无法得到响应。
 3. BroadcastTimeout：原因是BroadcastReceiver的onReceive()函数运行在主线程中，在10s内无法完成处理。
 4. ServiceTimeout：原因是Service的各个生命周期函数在20s内无法完成处理。

为了避免ANR异常，android使用了Handler消息处理机制。让耗时操作在子线程运行。

因此产生了一个问题，主线程中的Looper.loop()一直无限循环检测消息队列中是否有新消息为什么不会造成ANR？

源码分析

ActivityThread.java 是主线程入口的类，这里你可以看到写Java程序中司空见惯的main方法，而main方法正是整个Java程序的入口。

ActivityThread源码

    public static final void main(String[] args) {
        ...
        //创建Looper和MessageQueue
        Looper.prepareMainLooper();
        ...
        //轮询器开始轮询
        Looper.loop();
        ...
    }

显而易见的，如果main方法中没有looper进行循环，那么主线程一运行完毕就会退出，此时app就退出了，无法继续与用户交互。

Looper.loop()方法

public static void loop() {
	//拿到looper对象
    final Looper me = myLooper();
    
    ...
    //获取message queue
    final MessageQueue queue = me.mQueue;

    ...
	//循环取出message
    for (;;) {
        Message msg = queue.next(); // might block
        if (msg == null) {
            // No message indicates that the message queue is quitting.
            return;
        }
       	
       	...
        //获取到message后dispatch进行处理，接着执行for循环处理其他message
        msg.target.dispatchMessage(msg);
        
        ...
        
        msg.recycleUnchecked();
    }
}

总结：因为Android 的是由事件驱动的，looper.loop() 不断地接收事件、处理事件，每一个点击触摸或者说Activity的生命周期都是运行在 Looper.loop() 的控制之下，如果它停止了，应用也就停止了。只能是某一个消息或者说对消息的处理阻塞了 Looper.loop()。

再来看一下ANR产生的本质原因：当前的事件没有机会得到处理；也就是说只要事件在特定时间内得到执行就不会造成ANR。

handleMessage方法部分源码

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);
                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");
                handlePauseActivity((IBinder) msg.obj, false, (msg.arg1 & 1) != 0, msg.arg2, (msg.arg1 & 2) != 0);
                maybeSnapshot();
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                break;
            case PAUSE_ACTIVITY_FINISHING:
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityPause");
                handlePauseActivity((IBinder) msg.obj, true, (msg.arg1 & 1) != 0, msg.arg2, (msg.arg1 & 1) != 0);
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                break;
            ...........
        }
    }

可以看见Activity的生命周期都是依靠主线程的Looper.loop，当收到不同Message时采用相应措施。

如果某个消息处理时间过长，比如你在onCreate()，onResume()里面处理耗时操作，那么下一次的消息比如用户的点击事件不能处理了，整个循环就会产生卡顿，时间一长就成了ANR。

而且主线程Looper从消息队列读取消息，当读完所有消息时，主线程阻塞。子线程往消息队列发送消息，并且往管道文件写数据，主线程即被唤醒，从管道文件读取数据，主线程被唤醒只是为了读取消息，当消息读取完毕，再次睡眠。因此loop的循环并不会对CPU性能有过多的消耗（参考：https://blog.csdn.net/broadview2006/article/details/8552148）。

总结：Looer.loop()方法可能会引起主线程的阻塞，但只要它的消息循环没有被阻塞，能一直处理事件就不会产生ANR异常。

参考：
https://www.zhihu.com/question/34652589
http://www.jianshu.com/p/cfe50b8b0a41
https://juejin.im/entry/597026806fb9a06bcb7fc660