Handler异步消息与同步屏障

Handler Message

在Handler中,大致分为3种Message,分别是同步消息,异步消息和同步屏障,他们三者都是Message,只是成员变量有些区别;

同步消息

也就是我一般使用的Message,再通过Handler进行sendMessage到消息队列,前提是构造Handler时候传的构造参数async为false

Handler mHandler = new Handler()
//或者
Handler mHandler = new Handler(true)

通过以上mHandler发送的Message都是同步消息,且Message会与该mHandler绑定,即:

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
    //将Handler赋值给Message的target变量
    msg.target = this;
    //mAsynchronous为false,为同步消息
    if (mAsynchronous) {
        msg.setAsynchronous(true);
    }
    return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}

以上就是发送一个同步消息流程

异步消息

根据前面同步消息的发送流程可以知道,只要通过构造参async为true的Handler发送的Message都为异步消息,即:

//构造一个发送处理异步消息的Handler
Handler mHandler = new Handle(true)

所以通过这个mHandler发送的Message,在queueMessage时候,都会把Message的asynchronous设置为true,即异步消息

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
    //将Handler赋值给Message的target变量
    msg.target = this;
    //mAsynchronous为true,为异步消息
    if (mAsynchronous) {
        msg.setAsynchronous(true);
    }
    return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}

以上就是发送一个异步消息的流程

同步屏障

虽然没有消息两字,但是同步屏障本质也是Message对象,同步屏障个人觉得可以把它解释为:屏障同步消息的消息,它和前面同步异步消息的最大区别就是,Message.target变量为null,它的作用就是在消息队列(MessageQueue)取出消息的时候,屏蔽掉同步消息,优先获取异步消息的作用

没有同步屏障

假设下图是没有添加同步屏障的消息队列

graph LR
B[同步消息A] --> C[同步消息B]
C[同步消息B] --> D[异步消息A]

那么在loop()循环从MessageQueue取出消息的顺序是

  1. 同步消息A
  2. 同步消息B
  3. 异步消息A
  4. 睡眠等待消息插入...

有同步屏障

如果在消息队列中插入同步屏障,如下图所示

graph LR
A[同步屏障]-->B[同步消息A]
B[同步消息A] --> C[同步消息B]
C[同步消息B] --> D[异步消息A]

那么在loop()循环从MessageQueue取出消息的顺序是

  1. 异步消息A
  2. 睡眠等待消息插入...

此时消息队列变为

graph LR
A[同步屏障]-->B[同步消息A]
B[同步消息A] --> C[同步消息B]

因为同步屏障在获取消息的时候,屏蔽掉同步消息,只取出异步消息,那同步消息怎么办?只有当同步屏障被屏蔽被移除的时候才能获取到同步消息;

通过代码在消息队列添加同步屏障

//在MessageQueue类中,添加同步屏障可以通过postSyncBarrier方法,该方法是被隐藏的,如果要调用的话只能通过反射机制进行调用
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) {
        final int token = mNextBarrierToken++;
        //创建一个Message对象,所以说同步屏障的本质就是Message
        //而且在这里看不到Message.target的赋值,所以可以说同步屏障和同步异步消息的区别就是target是否为空
        final Message msg = Message.obtain();
        msg.markInUse();
        msg.when = when;
        //记录该同步屏障,后面可以通过token来移除该同步屏障
        msg.arg1 = token;
        //找到指定插入位置,插入同步屏障
        Message prev = null;
        Message p = mMessages;
        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;
        }
        //最后返回token,可以根据这个token移除同步屏障
        return token;
    }
}

//移除同步屏障
//token就是添加同步屏障时候返回的唯一标示
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;
        //找到要移除的同步屏障位置
        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;
        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);
        }
    }
}

通过自己代码给消息队列添加同步屏障

//获取当前线程Looper对象的消息队列
MessageQueue queue=handler.getLooper().getQueue();
//通过反射调用
Method method=MessageQueue.class.getDeclaredMethod("postSyncBarrier");
token= (int) method.invoke(queue);

//移除同步屏障
//获取当前线程Looper对象的消息队列
MessageQueue queue=handler.getLooper().getQueue();
Method method=MessageQueue.class.getDeclaredMethod("removeSyncBarrier",int.class);
method.invoke(queue,token);

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