Handler源码学习记录(java层、native层)

Handler源码学习记录(java层、native层)

宗旨:学习记录我看得懂就行!!!

模仿Handler原理,使用eventfd+epoll实现Handler基础功能的小案例 -> gayhub地址(MessageQueueDemo)

java层

Handler.java(线程间切换的工具类)

三种消息类型

同步消息:最常用的消息;
屏障消息(同步屏障):该消息无target。在消息队列中插入后会挡住后边的所有同步消息让异步消息先走。撤销该屏障同步消息才能继续通行;
异步消息:享有优先权的消息。

//构函数中有boolean async传参的,都是隐藏的不希望开发者使用。
//mAsynchronous 作用是让该Handler发送的消息全部都是异步消息。
//开发者如果需要用到异步消息,将Message手动setAsynchronous就可以了。
@hide
public Handler(boolean async) {
     
    ...
    mAsynchronous = async;
}

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
     
        msg.target = this;
        if (mAsynchronous) {
     
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}

Looper.java

private Looper(boolean quitAllowed) {
     
        mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); //创建队列
        mThread = Thread.currentThread(); //用来判断是否在当前线程
}

//静态方法
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
      
		// 参数quitAllowed,是否允许Looper退出。
		// MainLooper prepareMainLooper 中是false,主线程的Looper不允许退出。子线程的Looper是允许退出的。
        ... 
        sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); //Looper保证线程唯一
		...        
}

//静态方法
public static void loop() {
     
			//由于静态方法,无法直接使用mQueue
			//从sThreadLocal中取Looper,确保取到的是对应的线程Looper
			final Looper me = myLooper();
        	if (me == null) {
      //prepare检查
            	throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
        	}
        	final MessageQueue queue = me.mQueue;
					...
	        for (;;) {
      //死循环,这就是主线程不退出的原因。
	          //从队列获取Message
            Message msg = queue.next(); //会阻塞
            ...
            try {
     
                msg.target.dispatchMessage(msg); //执行事件
                ...
            } 
            ...
            msg.recycleUnchecked(); //释放该Message
        }
        ...
}

//注意,这不是静态方法,能直接使用mQueue
public void quit() {
      //不再接受消息,并且清空所有消息(包括:延迟消息、非延迟消息),最后退出。
    mQueue.quit(false);
}

//注意,这不是静态方法,能直接使用mQueue
public void quitSafely() {
      //安全退出,不再接受消息,并且清空所有延迟消息。会将所有非延迟消息都派发出去,才退出。
    mQueue.quit(true);
}

MessageQueue.java

备注:注释中 Msg代表同步消息,Msg(A)代表异步消息,|代表屏障消息

//native方法
private native static long nativeInit();
private native static void nativeDestroy(long ptr);
private native void nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis);
private native static void nativeWake(long ptr);
private native static boolean nativeIsPolling(long ptr); //是否正在轮询

private final boolean mQuitAllowed; //是否允许退出(主线程是false的)
private long mPtr; //NativeMessageQueue指针地址,靠它强转回NativeMessageQueue*对象
Message mMessages; //消息队列Head(链表)
private boolean mQuitting; //是否退出中
private boolean mBlocked; //是否在阻塞中

MessageQueue(boolean quitAllowed) {
     
        mQuitAllowed = quitAllowed;
        mPtr = nativeInit();
    }

private void dispose() {
     
        if (mPtr != 0) {
     
            nativeDestroy(mPtr);
            mPtr = 0;
        }
    }

//消息入队方法
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
     
        ...
        synchronized (this) {
     
            ...
            msg.when = when; //执行时间 (系统时间 + 延迟时间)
            Message p = mMessages;
            boolean needWake; //是否需要唤醒

            //情况1:当前队列无消息
            //情况2:使用sendMessageAtFrontOfQueue方法入队,这个放啊when就是为0
            //情况3:新来的这条消息执行时间比队列中所有消息的执行时间都要快,给它先执行。
            if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
     
                msg.next = p;
                mMessages = msg;
                needWake = mBlocked;
            }else {
     
                //当前正在阻塞中
                //p.target == null 队列头是屏障消息
                //新来的这条消息是异步消息
                //需要出发唤醒
                needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();

                //情况1
                //入队的是Msg2
                //当前队列 Msg1 -> null
                //上边p的赋值,p = Msg1
                //for (;;) {
     
                //    prev = p;         //prev = Msg1
                //    p = p.next;       //p = null
                //    if (p == null) {  //退出循环
                //        break;
                //    }
                //}
                //msg.next = p;         //Msg2 -> null
                //prev.next = msg;      //Msg1 -> Msg2 -> null

                //情况2 (如果Msg3 when 小于 Msg2,那么会走if的情况3)
                //入队的是Msg3(when 15)
                //当前队列 Msg2(when 10) -> Msg1(when 20) -> null
                //上边p的赋值,p = Msg2
                //for (;;) {
     
                //    prev = p;            //prev = Msg2
                //    p = p.next;          //p = Msg1
                //    if (when < p.when) { //15 < 20 退出循环
                //        break;
                //    }
                //}
                //msg.next = p;            //Msg3 -> Msg1 -> null
                //prev.next = msg;         //Msg2 -> Msg3 -> Msg1 -> null

                Message prev;
                for (;;) {
     
                    prev = p;
                    p = p.next;
                    if (p == null || when < p.when) {
     
                        break;
                    }
                    
                  	//情况3
                    //入队的是Msg3
                    //当前队列 | -> Msg2(A) -> Msg1 -> null
                    //prv = |
                    //p = Msg2(A)
                    //msg.next = p;    // Msg3 -> Msg2(A) -> Msg1 -> null
                    //prev.next = msg; // | -> Msg3 -> Msg2(A) -> Msg1 -> null
                    if (needWake && p.isAsynchronous()) {
     
                        //有屏障消息会先执行Msg2(A),但是呢Msg2(A)时辰未到,不能唤醒。
                        needWake = false;
                    }
                }
                //新伙伴入队后连接链表
                msg.next = p;
                prev.next = msg;
            }

            // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.
            if (needWake) {
     
                nativeWake(mPtr);
            }
        }
        return true;
    }

//消息出队方法
Message next() {
     
        final long ptr = mPtr;
        if (ptr == 0) {
     
            return null;
        }

        int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
        int nextPollTimeoutMillis = 0; //下一次循环的休眠时长
        for (;;) {
     

            ...

            nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);

            synchronized (this) {
     
                final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                Message prevMsg = null;
                Message msg = mMessages;
                if (msg != null && msg.target == null) {
      //当前msg是屏障消息
                    //寻找异步消息,一个个找,直到找到异步消息就退出循环
                    //这时prevMsg肯定是一个同步消息,msg肯定是异步消息
                    //例子 | -> Msg3 -> Msg2(A) -> Msg1 -> null
                    do {
     
                        prevMsg = msg; //prevMsg = Msg3
                        msg = msg.next; //msg = Msg2(A)
                    } while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
                }
                if (msg != null) {
     
                    if (now < msg.when) {
     
                        // 这条消息执行时间还没到,设置一个休眠时长,准备进入休眠。
                        nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                    } else {
     
                        mBlocked = false;
                        if (prevMsg != null) {
     
                            //prevMsg不为空,证明msg是异步消息。那么把队列给连接上
                            //例子 队列变成 | -> Msg3 -> Msg1 -> null
                            prevMsg.next = msg.next;
                        } else {
     
                            //msg为同步消息
                            mMessages = msg.next;
                        }
                        msg.next = null;
                        msg.markInUse();
                        return msg;
                    }
                } else {
     
                    //没有消息
                    nextPollTimeoutMillis = -1;
                }

                if (mQuitting) {
      //Looper.quit()调用,触发退出逻辑。
                    dispose();
                    return null;
                }

                //既然都要MessageQueue都准备要阻塞了,那我们来干点别的吧!!!
                //MessageQueue提供了IdleHandler队列,让我们在当前线程空闲的时候,做一些不那么耗时的事情。
                //这样就可以做优先级低的业务逻辑从而提高性能。(例如:在主线程中,防止消息过多导致ui卡顿,可以适当将优先级低的逻辑放到IdleHandler去处理)
                if (pendingIdleHandlerCount < 0
                        && (mMessages == null || now < mMessages.when)) {
     
                    pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size(); //获取IdleHandler队列数量
                }
                if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {
      //连IdleHandler队列都没东西处理,那就阻塞吧
                    mBlocked = true;
                    continue;
                }

                if (mPendingIdleHandlers == null) {
     
                    mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)];
                }
                mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);
            }

            //遍历IdleHandler队列,调用其queueIdle方法,处理开发者的逻辑。
            for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {
     
                final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];
                mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler

                //keep是提供给开发者选择的,该IdleHandler是一次性的还是重复利用的。
                //true:执行完后不从IdleHandler队列中移除,下一次空闲继续执行。
                //false:执行完后就从IdleHandler队列中移除了
                boolean keep = false;
                try {
     
                    keep = idler.queueIdle();
                } catch (Throwable t) {
     
                    Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);
                }

                if (!keep) {
     
                    synchronized (this) {
     
                        mIdleHandlers.remove(idler);
                    }
                }
            }

            // Reset the idle handler count to 0 so we do not run them again.
            pendingIdleHandlerCount = 0;

            // While calling an idle handler, a new message could have been delivered
            // so go back and look again for a pending message without waiting.
            nextPollTimeoutMillis = 0;
        }
    }

//屏障消息入队方法
private int postSyncBarrier(long when) {
     
        synchronized (this) {
     
            final int token = mNextBarrierToken++; //屏障消息的身份id,用于移除令牌的
            final Message msg = Message.obtain();
            msg.markInUse(); //默认就是使用中了
            msg.when = when;
            msg.arg1 = token;

            Message prev = null;
            Message p = mMessages;
            if (when != 0) {
     
                //|(when )
                //例子:屏障消息:|(when 5),当前队列:Msg2(when 2)-> Msg1(when 5)-> null
                //循环后:prev = Msg1,p = null
                while (p != null && p.when <= when) {
     
                    prev = p;
                    p = p.next;
                }
            }
            if (prev != null) {
     
                msg.next = p; // | -> null
                prev.next = msg;// Msg1 -> | -> null
                //队列变成:Msg2 -> Msg1 -> | -> null
            } else {
     
                msg.next = p;
                mMessages = msg;
            }
            return token; //返回屏障消息的身份id
        }
    }

//移除屏障消息方法
//注意:从next()逻辑可以看到,屏障消息是不会出队的,只能使用removeSyncBarrier方法才能移除掉。
public void removeSyncBarrier(int token) {
      //传入消息屏障身份id
        synchronized (this) {
     
            Message prev = null;
            Message p = mMessages;
            //找到token对应的屏障消息
            //走完循环时,p就是该屏障消息
            while (p != null && (p.target != null || p.arg1 != token)) {
     
                prev = p;
                p = p.next;
            }
            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;
            //prev不为空,证明这个屏障消息之前还有没有处理的消息
            //什么情况下prev不为空?可能是这个屏障消息不是第一个屏障吧,第2个?第3个?...
            if (prev != null) {
      
                prev.next = p.next; //这里了移除屏障消息,让链表重新连接起来
                needWake = false;
            } else {
     
                mMessages = p.next; //这里移除了屏障消息,让链表重新连接起来
                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);
            }
        }
    }

//退出消息队列
void quit(boolean safe) {
      //是否为安全退出
        ...
        synchronized (this) {
     
            if (mQuitting) {
     
                return;
            }
            mQuitting = true;

            if (safe) {
     
                removeAllFutureMessagesLocked();
            } else {
     
                removeAllMessagesLocked();
            }

            // We can assume mPtr != 0 because mQuitting was previously false.
            nativeWake(mPtr);
        }
    }

//不安全退出方法
//一个个消息释放掉
private void removeAllMessagesLocked() {
     
        Message p = mMessages;
        while (p != null) {
     
            Message n = p.next;
            p.recycleUnchecked();
            p = n;
        }
        mMessages = null;
    }

//安全退出方法
//将延时消息都释放掉,保留非延时消息,让这些消息执行完。
private void removeAllFutureMessagesLocked() {
     
        final long now = SystemClock.uptimeMillis();
        Message p = mMessages;
        if (p != null) {
     
            if (p.when > now) {
     
                removeAllMessagesLocked();
            } else {
     
                //例如:
                //now = 5; 队列:Msg3(when 2)-> Msg2(when 4)-> Msg1(when 6)-> null
                Message n;
                for (;;) {
     
                    n = p.next;
                    if (n == null) {
     
                        return;
                    }
                    if (n.when > now) {
     
                        break;
                    }
                    p = n;
                }
                //经过循环后,n = Msg1,p = Msg2
                p.next = null; //断开Msg2后边的队伍
                
                //释放后边的延时消息
                do {
     
                    p = n;
                    n = p.next;
                    p.recycleUnchecked();
                } while (n != null);
            }
        }
    }

native层(eventfd + epoll)

我看的是android6.0源码,eventfd负责通知,不知道啥版本之前是用pipe(管道)实现的通知后面被eventfd取代。epoll(IO多路复用)负责监听。这两个系统调用的科普在下面注释会有。

为啥?我理解是eventfd占用的fd比pipe要少,pipe要占用两个一个读一个写。

源码文件整合(位置 -> MessageQueueDemo/native_source_code/)

源码地址:

android-6.0/system/core/libutils/Looper.cpp
android-6.0/system/core/include/utils/Looper.h
android-6.0/frameworks/base/core/jni/android_os_MessageQueue.cpp
android-6.0/frameworks/base/core/jni/android_os_MessageQueue.h

/*
 备注:
 native Looper中
    函数
    addFd
    removeFd
    sendMessage
    sendMessageDelayed
    removeMessages
    ...

    结构体
    Message
    Request
    Response
    ...

    类
    MessageHandler
    WeakMessageHandler
    ...

    还有向量mRequest、mResponse等等
    都是提供给native开发者使用消息队列相关逻辑(可以理解为native层的handler)。
    与java层无关的。(o(╥﹏╥)o痛苦,刚开始看一脸懵逼。)
*/

//java层中native方法对应的函数
static JNINativeMethod gMessageQueueMethods[] = {
     
    /* name, signature, funcPtr */
    {
      "nativeInit", "()J", (void*)android_os_MessageQueue_nativeInit },
    {
      "nativeDestroy", "(J)V", (void*)android_os_MessageQueue_nativeDestroy },
    {
      "nativePollOnce", "(JI)V", (void*)android_os_MessageQueue_nativePollOnce },
    {
      "nativeWake", "(J)V", (void*)android_os_MessageQueue_nativeWake },
    {
      "nativeIsPolling", "(J)Z", (void*)android_os_MessageQueue_nativeIsPolling },
    {
      "nativeSetFileDescriptorEvents", "(JII)V",
            (void*)android_os_MessageQueue_nativeSetFileDescriptorEvents },
};

//注册JNI方法
int register_android_os_MessageQueue(JNIEnv* env) {
     
    int res = RegisterMethodsOrDie(env, "android/os/MessageQueue", gMessageQueueMethods,
                                   NELEM(gMessageQueueMethods));
    jclass clazz = FindClassOrDie(env, "android/os/MessageQueue");
    gMessageQueueClassInfo.mPtr = GetFieldIDOrDie(env, clazz, "mPtr", "J");
    gMessageQueueClassInfo.dispatchEvents = GetMethodIDOrDie(env, clazz,
            "dispatchEvents", "(II)I");
    return res;
}

//❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀

//native层核心是Looper对eventfb + epoll的封装。
static jlong android_os_MessageQueue_nativeInit(JNIEnv* env, jclass clazz) {
     
    NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = new NativeMessageQueue(); //创建一个本地的消息队列
    if (!nativeMessageQueue) {
     
        jniThrowRuntimeException(env, "Unable to allocate native queue");
        return 0;
    }

    //RefBase相关文章 https://blog.csdn.net/u012124438/article/details/71075423
    nativeMessageQueue->incStrong(env); //强引用指针计数,智能指针(RefBase)

    //强转为jlong,这个jlong是nativeMessageQueue地址
    //并保存到java层,之后java层便可以通过这个地址,强转回nativeMessageQueue指针
    return reinterpret_cast<jlong>(nativeMessageQueue); 
}

NativeMessageQueue::NativeMessageQueue() :
        mPollEnv(NULL), mPollObj(NULL), mExceptionObj(NULL) {
     
    mLooper = Looper::getForThread(); //从当前线程中获取Looper
    if (mLooper == NULL) {
      //为空则创建并保存
        mLooper = new Looper(false);
        //通过 pthread_getpecific 和 pthread_setspecific 保证线程唯一
        //类似于java ThreadLocal
        Looper::setForThread(mLooper);
    }
}

Looper::Looper(bool allowNonCallbacks) :
        mAllowNonCallbacks(allowNonCallbacks), mSendingMessage(false),
        mPolling(false), mEpollFd(-1), mEpollRebuildRequired(false),
        mNextRequestSeq(0), mResponseIndex(0), mNextMessageUptime(LLONG_MAX) {
     
    /*
    eventfd相关知识

	api:
	创建一个eventfd对象(就像是打开一个eventfd的文件,类似普通文件的open操作。)
    int eventfd(unsigned int initval, int flags) 用来实现进程(线程)间的 等待/通知(wait/notify) 机制
    initval:该对象是一个内核维护的无符号的64位整型计数器。初始化为initval的值。
    flags:
        EFD_CLOEXEC:文件被设置成 O_CLOEXEC,简单说就是fork子进程时不继承,对于多线程的程序设上这个值不会有错的。
        EFD_NONBLOCK:功能同open的O_NONBLOCK,设对象为非阻塞状态。
	        如果没有设置这个状态的话,read读eventfd,并且计数器的值为0就一直堵塞在read调用当中。
	        要是设置了这个标志,就会返回一个EAGAIN错误(errno = EAGAIN)。
        EFD_SEMAPHORE:支持semophore语义的read,简单说read一次值就减1
    return:用于事件通知的文件描述符

    write():设置counter值。多次调用counter会累加,例: write(1);write(2); write(3); -> counter为6
    read():读取counter值,并将counter值置0,如果是semophore就减1。

    */
    mWakeEventFd = eventfd(0, EFD_NONBLOCK); //mWakeEventFd这里表示唤醒Looper的文件描述符
    LOG_ALWAYS_FATAL_IF(mWakeEventFd < 0, "Could not make wake event fd.  errno=%d", errno);

    AutoMutex _l(mLock);
    rebuildEpollLocked();
}

void Looper::rebuildEpollLocked() {
     
    if (mEpollFd >= 0) {
     
#if DEBUG_CALLBACKS
        ALOGD("%p ~ rebuildEpollLocked - rebuilding epoll set", this);
#endif
        //如果存在旧的epoll句柄,就先关闭。
        close(mEpollFd);
    }

    /*
	epoll相关知识
	(select/poll/epoll都是IO多路复用机制,可以同时监控多个描述符,当某个描述符就绪(读或写就绪),则立刻通知相应程序进行读或写操作。本质上select/poll/epoll都是同步I/O,即读写是阻塞的。)
	在 select/poll中,进程只有在调用一定的方法后,内核才对所有监视的文件描述符进行扫描,
	而epoll事先通过epoll_ctl()来注册一个文件描述符,一旦基于某个文件描述符就绪时,
	内核会采用类似callback的回调机制,迅速激活这个文件描述符,当进程调用epoll_wait() 
	时便得到通知。(此处去掉了遍历文件描述符,而是通过监听回调的的机制。这正是epoll的魅力所在。)
	epoll优势
	监视的描述符数量不受限制,所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目,具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max查看,一般来说这个数目和系统内存关系很大,以3G的手机来说这个值为20-30万。
	IO性能不会随着监视fd的数量增长而下降。epoll不同于select和poll轮询的方式,而是通过每个fd定义的回调函数来实现的,只有就绪的fd才会执行回调函数。
	如果没有大量的空闲或者死亡连接,epoll的效率并不会比select/poll高很多。但当遇到大量的空闲连接的场景下,epoll的效率大大高于select/poll。

	api:
	创建函数
	int epoll_create(int size);
	size:监听的描述符个数。内部支持动态扩展的。
	return:返回epoll的fd(ls /proc//fd/ 可查;用完epoll后必须调用close()关闭否则可能导致fd被耗尽。)

	事件注册函数
	int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
	epfd:是epoll_create()的返回值;
	op:表示op操作,用三个宏来表示,分别代表添加、删除和修改对fd的监听事件;
		EPOLL_CTL_ADD (添加)
		EPOLL_CTL_DEL (删除)
		EPOLL_CTL_MOD(修改)
	fd:需要监听的文件描述符;
	epoll_event:需要监听的事件,struct epoll_event结构如下:
		struct epoll_event {
	    	__uint32_t events;  //Epoll事件
	    		events可取值:(表示对应的文件描述符的操作)
				EPOLLIN :可读(包括对端SOCKET正常关闭);
				EPOLLOUT:可写;
				EPOLLERR:错误;
				EPOLLHUP:中断;
				EPOLLPRI:高优先级的可读(这里应该表示有带外数据到来);
				EPOLLET: 将EPOLL设为边缘触发模式,这是相对于水平触发来说的。
				EPOLLONESHOT:只监听一次事件,当监听完这次事件之后就不再监听该事件
	    	epoll_data_t data;  //用户可用数据
	  	};
    return:0:注册成功  <0:出现错误,需要检查 errno错误码判断错误类型

	等待事件
	int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
	epfd:等待epfd上的io事件,最多返回maxevents个事件;
	events:用来从内核得到事件的集合;
	maxevents:events数量,该maxevents值不能大于创建epoll_create()时的size;
	timeout:超时时间(毫秒,0会立即返回)。
    return:0:超时返回  >0:有n个fd触发事件  <0:出现错误,需要检查 errno错误码判断错误类型
    */
    mEpollFd = epoll_create(EPOLL_SIZE_HINT);
    LOG_ALWAYS_FATAL_IF(mEpollFd < 0, "Could not create epoll instance.  errno=%d", errno);

    struct epoll_event eventItem;
  	//memset函数:作用是在一段内存块中填充某个给定的值,它对较大的结构体或数组进行清零操作的一种最快方法
    memset(& eventItem, 0, sizeof(epoll_event));
    eventItem.events = EPOLLIN; //可读事件
    eventItem.data.fd = mWakeEventFd; //eventfd的fd排上用场了。
    int result = epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, mWakeEventFd, & eventItem); //注册epoll事件监听

    ...

}

//❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀

void NativeMessageQueue::pollOnce(JNIEnv* env, jobject pollObj, int timeoutMillis) {
     
    mPollEnv = env;
    mPollObj = pollObj;
    mLooper->pollOnce(timeoutMillis);
    mPollObj = NULL;
    mPollEnv = NULL;

    ...
}

int Looper::pollOnce(int timeoutMillis, int* outFd, int* outEvents, void** outData) {
     
    int result = 0;
    for (;;) {
      //死循环

        ...

        /*
        enum {
            POLL_WAKE = -1, //表示Looper的wake方法被调用,write事件触发
            POLL_CALLBACK = -2, //表示某个被监听fd被触发。
            POLL_TIMEOUT = -3, //表示等待超时
            POLL_ERROR = -4, //表示等待期间发生错误
        };
        */
        if (result != 0) {
      //当result不等于0时,就会跳出循环,返回到java层

            ...

            return result;
        }

        result = pollInner(timeoutMillis);
    }
}

int Looper::pollInner(int timeoutMillis) {
     
    
    ...

    struct epoll_event eventItems[EPOLL_MAX_EVENTS]; //事件集合(eventItems),EPOLL_MAX_EVENTS为最大事件数量,它的值为16
    //等待事件发生或者超时(timeoutMillis),如果有事件发生就会将放入事件集合(eventItems),返回的eventCount为事件数量
    //如果没有事件发生进入休眠等待,如果timeoutMillis时间后还没有被唤醒,也会返回0
    int eventCount = epoll_wait(mEpollFd, eventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis);

    ...

    // Check for poll error.
    if (eventCount < 0) {
     
        ...
        result = POLL_ERROR;
        ...
    }

    // Check for poll timeout.
    if (eventCount == 0) {
     
        ...
        result = POLL_TIMEOUT;
        ...
    }

    // Handle all events.
    ...
    for (int i = 0; i < eventCount; i++) {
      //遍历事件集合(eventItems),处理事件
        int fd = eventItems[i].data.fd;
        uint32_t epollEvents = eventItems[i].events;
        if (fd == mWakeEventFd) {
      //处理eventfd(java层的事件)
            if (epollEvents & EPOLLIN) {
     
                awoken();
            } else {
      //其他文件描述符,就进行它们自己的处理逻辑
                ...
            }
        } else {
     

            ...

        }
    }

    //下面是处理Native的Message
    ...

    return result;
}

void Looper::awoken() {
     
    ...
    uint64_t counter;
    //该TEMP_FAILURE_RETRY宏定义 用于忽略系统中断造成的错误。常用于系统调用。
    //将eventfd的数据读出来,其实就是一个消费的动作。
    TEMP_FAILURE_RETRY(read(mWakeEventFd, &counter, sizeof(uint64_t))); 
}

//❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀

void NativeMessageQueue::wake() {
     
    mLooper->wake();
}

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

    uint64_t inc = 1;
    //向eventfd写入1,write调用这样就会激活epoll,从而让pollOnce返回到java层
    ssize_t nWrite = TEMP_FAILURE_RETRY(write(mWakeEventFd, &inc, sizeof(uint64_t)));
    if (nWrite != sizeof(uint64_t)) {
     
        if (errno != EAGAIN) {
     
            ALOGW("Could not write wake signal, errno=%d", errno);
        }
    }
}

//❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀

static void android_os_MessageQueue_nativeDestroy(JNIEnv* env, jclass clazz, jlong ptr) {
     
    NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = reinterpret_cast<NativeMessageQueue*>(ptr);
    nativeMessageQueue->decStrong(env); //智能指针 强引用计数减1,当引用数为0会自动调用析构函数
}

总结:

read the fucking source code.

你可能感兴趣的:(android,epoll,java)