ps:本文是转载,阅读原文可读性会更好,文章末尾会有原文链接
ps:源码是基于 android api 27 来分析的,demo 是用 kotlin 语言写的。
前面我们花了很长时间用两篇文章(Android中Handler的消息机制分析(一)和Android中Handler的消息机制分析(二))分析 Handler 的消息机制,这一篇我们来分析 Handler 消息机制中的一种功能叫同步屏障;Message 可分为3种:普通消息、屏障消息和异步消息,其中普通消息又叫同步消息,屏障消息又叫同步屏障;屏障消息就是在消息队列中插入一个屏障,在屏障之后的所有普通消息都会被挡着,不能被处理,屏障不会挡住异步消息;屏障消息的目的是确保异步消息的优先级,让异步消息先执行。
我们看看 MessageQueue 的 next 方法,看看哪些是屏障消息;
Message next() {
......
for (;;) {
......
synchronized (this) {
......
Message msg = mMessages;
if (msg != null && msg.target == null) {
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
......
}
......
}
}
在 MessageQueue 的 next 方法中,获取当前将要执行的消息时,对 Message 的 target(属于 Handler 类型) 字段进行了判断,如果当前 Message 的 target 为空,那么当前的 Message 是屏障消息,则屏蔽当前的 Message 以及后续所有同步消息的执行,异步消息不受影响,可能这样描述不是很让人理解;我举个例子,假设 msg1 是屏障消息,msg1 的下一个消息 msg2 是同步消息,msg2 的下一个消息是 msg3 是异步消息,那么 msg1 和 msg2 就不会执行,msg3 就会执行;当 !msg.isAsynchronous() 为 true 时,msg 就是同步消息。
添加同步屏障的操作在 MessageQueue 的 postSyncBarrier 方法,它在 UI 的绘制方面有用到,了解更多 UI 绘制过程中进行消息屏障,可参考对Android中View的post方法进行探索这篇文章,我们且看 postSyncBarrier 方法;
public int postSyncBarrier() {
return postSyncBarrier(SystemClock.uptimeMillis());
}
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) {
//1、
final int token = mNextBarrierToken++;
//2、
final Message msg = Message.obtain();
msg.markInUse();
msg.when = when;
msg.arg1 = token;
Message prev = null;
Message p = mMessages;
//3、
if (when != 0) {
while (p != null && p.when <= when) {
prev = p;
p = p.next;
}
}
//4、
if (prev != null) { // invariant: p == prev.next
msg.next = p;
prev.next = msg;
} else {
msg.next = p;
mMessages = msg;
}
return token;
}
}
postSyncBarrier 方法调用了参数类型为 long 的 MessageQueue.postSyncBarrier 方法,该参数表示的是 MessageQueue 的 next 方法取出消息的时间;注释1 表示 mNextBarrierToken 属性获取一个 int 类型的 token,它是该方法的返回值,当移除屏障时会使用到 token;注释2 表示创建一个屏障消息,为什么说是屏障消息呢?因为这个消息的 target 属性为空,看到没有,我们这个 postSyncBarrier 方法里面没有给 消息的 target 属性赋值;注释3 中的 while 循环表示根据 when 属性,将同步屏障消息从消息队列中找到合适的位置;注释4 中的 if 语句里的代码表示根据 when 属性,将同步屏障消息添加到消息队列的合适位置。
有了添加屏障消息的操作那肯定也有删除屏障消息的操作,它的具体实现是在 MessageQueue 的 removeSyncBarrier 方法里;
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;
//5、
while (p != null && (p.target != null || p.arg1 != token)) {
prev = p;
p = p.next;
}
//6、
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;
//7、
if (prev != null) {
prev.next = p.next;
needWake = false;
//8、
} 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);
}
}
}
MessageQueue 的 removeSyncBarrier 方法中的 token 参数要必须是我们添加屏障消息的返回值 token,否则删除屏障消息就会失败;注释5 表示先判断当前消息 Message,是否是同步屏障消息,如果当前消息不是同步屏障消息,则遍历消息链表进行查找;注释6 表示如果没有找到我们指定要删除的屏障消息,就抛出异常;注释7 表示如果屏障消息 p 还未执行,则删除该消息,不用执行唤醒取消息的线程;当前消息是屏障消息 p,那么删除该消息后,还需要根据条件,进一步判断是否需要唤醒取消息的线程。
好了,分析了那么多,我们来写一个 demo 来体验一下吧,这里我们的 demo 功能有插入屏障消息、插入普通消息、插入异步消息和移除屏障消息(注意:demo 最小的 API 是 23)。
(1)新建一个 kotlin 语言类型的 Activity,名叫 MainActivity:
class MainActivity : AppCompatActivity() {
companion object {
var TAG: String = "MainActivity"
var HANDLE_SYNCHRONOUS_MESSAGE: Int = 1
var HANDLE_ASYNCHRONOUS_MESSAGE: Int = 2
var EXIT: Int = 3
}
var token: Int = -1
var mH: Handler? = null
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
MyT().start()
}
fun onClick(v: View) {
when (v.id) {
R.id.btn_1 -> {
sendMessage("插入一条普通消息",HANDLE_SYNCHRONOUS_MESSAGE,false)
}
R.id.btn_2 -> {
sendMessage("插入一条异步消息",HANDLE_ASYNCHRONOUS_MESSAGE,true)
}
R.id.btn_3 -> {
postSyncBarrier();
}
R.id.btn_4 -> {
removeSyncBarrier();
}
}
}
fun sendMessage(optinMessage: String,what: Int,asynchronous: Boolean) {
Log.d(TAG,optinMessage)
var msg: Message = Message.obtain();
msg.what = what
msg.isAsynchronous = asynchronous
if (mH != null) {
mH!!.sendMessage(msg)
}
}
fun postSyncBarrier() {
Log.d(TAG,"插入同步屏障")
if (mH != null) {
var mq: MessageQueue = mH?.getLooper()!!.queue
var method: Method = MessageQueue::class.java.getDeclaredMethod("postSyncBarrier")
method.isAccessible = true
token = (method.invoke(mq)) as Int
}
}
fun removeSyncBarrier() {
if (token != -1) {
Log.d(TAG,"移除同步屏障")
if (mH != null) {
var mq: MessageQueue = mH?.getLooper()!!.queue
var method: Method = MessageQueue::class.java.getDeclaredMethod("removeSyncBarrier",Int::class.java)
method.isAccessible = true
method.invoke(mq,token)
}
token = -1
}
}
override fun onPause() {
super.onPause()
if (mH != null) {
mH!!.sendEmptyMessage(EXIT)
}
}
override fun onDestroy() {
super.onDestroy()
if (mH != null) {
mH!!.removeCallbacksAndMessages(null)
mH = null
}
}
inner class MyH(looper: Looper) : Handler(looper) {
override fun handleMessage(msg: Message?) {
super.handleMessage(msg)
when (msg?.what) {
HANDLE_SYNCHRONOUS_MESSAGE -> {
Log.d(TAG, "处理同步消息");
}
HANDLE_ASYNCHRONOUS_MESSAGE -> {
Log.d(TAG, "处理异步消息");
}
EXIT -> {
Looper.myLooper().quit()
}
}
}
}
inner class MyT : Thread() {
override fun run() {
super.run()
Looper.prepare()
mH = MyH(Looper.myLooper())
Looper.loop()
}
}
}
(2)新建 MainActivity 对应的布局文件 activity_main.xml:
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical"
tools:context="com.xe.handlerdemo3.MainActivity">
程序运行时,界面展示如下所示:
图片
当我点击 “插入一条屏障消息” 按钮后再点击 “插入一条普通消息” 按钮,日志输出如下所示,发现没有看到 MyH 处理普通消息;
10-05 22:54:46.678 13496-13496/com.xe.handlerdemo3 D/MainActivity: 插入同步屏障
10-05 22:55:01.336 13496-13496/com.xe.handlerdemo3 D/MainActivity: 插入一条普通消息
当我继续点击 “插入一条异步消息” 按钮后,日志打印如下所示,发现 MyH 处理了异步消息;
10-05 22:57:43.228 13496-13496/com.xe.handlerdemo3 D/MainActivity: 插入一条异步消息
10-05 22:57:43.229 13496-13661/com.xe.handlerdemo3 D/MainActivity: 处理异步消息
当我继续点击 “移除屏障消息” 按钮时,日志打印如下所示,发现 MyH 处理了之前没有处理的普通消息;
10-05 23:05:01.587 16365-16400/com.xe.handlerdemo3 D/MainActivity: 处理同步消息
本篇文章写到这里就结束了,由于技术水平有限,文章中难免会出错,欢迎大家批评指正。