《Android内核剖析》读书笔记 第2章 Java基础&异步消息处理模型

1. dex文件：是对使用标准的Java编译器编译出的class文件内部的各种函数表、变量表等进行优化后重新打包得到的一种文件格式；
2. DexClassLoader：专门用来加载特殊的Class文件格式dex的类装载器；
3. JNI（Java本地接口）调用机制
   1. 需要使用到JNI的场景主要包括：调用底层驱动、需要高效大量数据处理、复用某些已有代码；
   2. Java中调用C函数时，双方的名称需要有一个映射关系，一般为：C函数名=Java全路径包名、类名、方法名称的组合，中间以下划线分割；
      比如AssetManager中的init方法声明为：private native final void init();
      则该方法在C中对应的声明为：static void android_cotent_AssetManager_init(JNIEnv* env, jobject clazz);
      1. 映射关系并不是固定不变的，开发人员可以通过AndroidRuntime.registerNativeMethods()方法来定义具体映射格式；
      2. JNIEnv对象代表的是JVM所运行的环境，通过它可以访问JVM内部的各种对象；
      3. jobject代表的是调用该C函数的java对象，上面的事例中就是AssetManager对象；
      4. 若java方法中包括自己定义的参数，那这些参数将会一次放在以上两个参数后面；
      5. java和C对数据类型的定义不一样，也需要有映射关系，比如int对应jint、String[]对应jobjectArray，具体定义在jni.h文件中；
      6. 可以通过命令javah直接对java类生成C语言.h头文件，比如javah -d ~/ -jni com.test.XXX;
      7. 在java代码中实际调用本地C函数之前，需要将C语言代码编译为.so动态库，并使用System.loadLibrary()装载；
      8. Java代码中不能直接访问C中的变量，若需要访问只能通过get/set方法；
   3. C函数中调用Java方法一般用得比较少，技术实现上与上面类似；
4. 异步消息处理线程（该章节放在这里觉得非常奇怪，这部分内容已经涉及到Android很底层的东西了，和Java基础真没啥关系！）
   1. 一个通用的异步消息处理模型主要包括： 
      
      
      1. 有一个保存消息的队列MessageQueue，排队的策略为FIFO，即先进先出；
      2. 一个处于无限循环的线程，循环体中从消息队列中取消息，并回调相应的消息处理函数；
      3. 其他外部线程可以向该队列发送消息，消息队列本身要线程安全；
   2. Android系统中异步消息处理实现原理 
      
      
      1. 核心组件包括Handler、MessageQueue/Message、Looper；
      2. 理解线程局部变量ThreadLocal，其作用域为特定线程内，他在java多线程开发中被广泛用于数据共享和信息传递；
      3. 循环体Looper
         1. 若要想把一个普通线程变成异步消息处理线程，需要在Thread的run()方法中先调用Looper.prepare()，创建好一个消息队列MessageQueue，然后调用Looper.loop进入无限循环；
         2. loop无限循环中会调用MessageQueue.next()获取消息，若队列为空，则此时线程被挂起，处于wait状态；
            若有消息，则取出，并回调msg.target.dispatchMessage()完成消息分发，msg.target指的是发送该msg的handler，而消息处理的具体业务逻辑在handler.handleMessage()中实现；
         3. Message被处理完成后需要执行msg.recycle()进行回收，因为Message对象是使用数据池进行复用的，在新建消息时通过handler.obtainMessage()获取，而不是new一个；
      4. 消息队列MessageQueue
         1. 队列的底层数据结构为链表，每个Message对象中包含一个next变量；该队列的具体实现是在native C中完成的，不知道为啥不直接在java中完成？莫非一个小小的队列性能都能差别这么大？
         2. 核心方法为取出和发布消息，分别为next()、enqueueMessage()；
         3. next()方法执行细节
            1. 调用native方法 nativePollOnce(int ptr, int timeoutMillis);
               第一个参数ptr实际上是一个C实现中的NativeMessageQueue数据对象，在执行时会被强制转换，该技巧在之前的JNI环节中C代码中如何使用持久对象有说明；
               若队列中没有消息，则将当前线程挂起至wait状态，当enqueueMessage()方法被调用时会被唤醒；
               若队列中有消息，则取出来赋值给当前java对象中的mMessages变量；
            2. 对取出的消息判断是否到了指定的执行时间，若到了则直接返回该Message；若未到执行时间则尝试取下一条消息；
               注意：这部分代码需要和enqueueMessage()方法中的发送消息都保持线程安全，即使用相同的同步锁，避免消息队列出现数据不一致；
            3. 若队列中取出的消息未到执行时间或没有消息，则判断当前 mPendingIdleHandlers是否有注册空闲回调函数；若有，顺序执行注册过的函数列表；
         4. enqueueMessage()方法执行细节
            1. 当前待发送消息与当前对象中的Message具体执行时间做比较，将当前待发送消息插入到正确的队列位置中，确保消息在队列中是按照执行时间顺序排列的；
               注意：这点在原书中并未说明，但却是MessageQueue的设计核心，因为直接关系到消息读取时的效率；
            2. 将待发送消息赋值给mMessages变量；
            3. 调用 nativeWake(int ptr);函数，将mMessages消息保存到C代码中的消息队列中，同时判断当前消息线程是否处于wait状态，是则唤醒；
         5. 以上涉及到的与native部分代码联动细节待深究；
      5. 业务逻辑代码继承Handler，开发者只需要和Handler打交道即可，无需知道Looper/MessageQueue；
         1. 重载 handleMessage()方法，实现消息处理的具体业务逻辑；
            如果你不喜欢继承Handler，那你可以选择实现Handler.Callback这个接口，里面的方法名完全一样；
         2. 通过 handler.obtainMessage();生成消息；
         3. 发送时执行 handler.sendXXX系列方法、或postXXX系列方法；
         4. Handler.dispatchMessage()方法代码解析：
            

            01 public void dispatchMessage(Message msg) {
            02         if (msg.callback != null) { //此处的callback其实就是附着在Message中的一个Runnable，消息一般为post系列方法发送
            03             handleCallback(msg); //其实等同于 message.callback.run();
            04         } else {
            05             if (mCallback != null) { //此处的callback是实现Handler.Callback接口的实例对象
            06                 if (mCallback.handleMessage(msg)) { //调用Handler.Callback接口中的方法
            07                     return;
            08                 }
            09             }
            10             handleMessage(msg); //调用继承于Handler、重载过的handleMessage方法；
            11         }
            12     }

            看这段代码会不会很晕呢？我个人觉得在代码命名上面的确做得不咋地，2个callback，2个handleMessage方法让你彻底晕菜！