handler機制--Message之旅

「handler機制--讓線程變?yōu)椤坝绖訖C”」這一篇最后提到“線程已經(jīng)做好了一切準備劈榨,就等待著“各種事件“的到來了”史辙。那我們這篇就分別從Message“誕生”供璧,發(fā)送Message诵姜,收到Message汽煮,處理Message,回收Message 這五個過程來介紹Message之旅。(以下分析都是基于android 12代碼)

1. Message"誕生"

Message的”誕生“可不是你想象的那樣暇赤,隨便調用下Message的構造方法就可以創(chuàng)建一個Message心例,Message可是handler機制中”使用量“最大的對象了,如果對Message的創(chuàng)建不加以管控鞋囊,那隨著Message對象的大量創(chuàng)建止后,必然會涉及到大量Message回收的工作,這回收工作量越來越大越來越頻繁溜腐,到最后影響的可是系統(tǒng)的運行译株。因此Message的創(chuàng)建需要
受管控,并且創(chuàng)建了Message緩沖池挺益。

下面通過代碼來介紹下創(chuàng)建Message

    /** Constructor (but the preferred way to get a Message is to call {@link #obtain() Message.obtain()}).
    */
    public Message() {
    }


    public static Message obtain(Handler h, int what) {
        //先調用obtain方法歉糜,獲取Message
        Message m = obtain();
        m.target = h;
        m.what = what;

        return m;
    }

    public static Message obtain(Handler h, int what, Object obj) {
        //先調用obtain方法,獲取Message
        Message m = obtain();
        m.target = h;
        m.what = what;
        m.obj = obj;

        return m;
    }

    

上面只是列舉了obtain的幾個方法望众,省略了其他的重載方法(除了參數(shù)的區(qū)別外现恼,其他都一樣)
如上面Message構造方法的官方注釋,創(chuàng)建Message最好的方式是調用Message的各種obtain方法

再來看下最核心的obtain方法黍檩,如下代碼

    public static Message obtain() {
        synchronized (sPoolSync) {
            //sPool是一個對象緩沖池叉袍,如果不等與空,從緩沖池中獲取
            if (sPool != null) {
                Message m = sPool;
                sPool = m.next;
                m.next = null;
                m.flags = 0; // clear in-use flag
                sPoolSize--;
                return m;
            }
        }
        //否則new一個Message
        return new Message();
    }

obtain方法在創(chuàng)建Message的時候刽酱,它的過程如下:

  1. 若sPool不為null喳逛,則從sPool中獲取,sPool是Message對象的緩存池棵里,認真看上面代碼润文,sPool并不是一個容器,而是以鏈表的結構來把Message串起來殿怜,Message有一個很重要的屬性next典蝌,而這個屬性才支持了鏈表這個數(shù)據(jù)結構
  2. 若sPool為null,則調用構造方法創(chuàng)建Message

小結
創(chuàng)建Message的方法是調用Message的各種重載obtain方法头谜,它可以控制創(chuàng)建Message的過程骏掀,先從sPool對象緩沖池中獲取,沒有則采取新創(chuàng)建柱告。

那我們就創(chuàng)建一個Message對象截驮,如下代碼:

    //下面代碼位于主線程

    //handler處理Message,Looper.getMainLooper()獲取的是主線程的Looper對象
    Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()){
        @Override
        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            if (msg.what == 1 ){
                
            }
        }
    };

    //Message.obtain方法獲取一個Message,該方法參數(shù)是handler(上面創(chuàng)建的)际度,what值為1
    Message msg = Message.obtain(handler, 1);

2. 發(fā)送Message

上面一節(jié)創(chuàng)建了一個msg對象葵袭,那就來看下怎么把它發(fā)送到MessageQueue。
發(fā)送Message需要調用它的sendToTarget方法乖菱,msg.sendToTarget()就可以發(fā)送消息坡锡,那就從sendToTarget作為入口蓬网,來看下發(fā)送Message的邏輯

2.1 Message#sendToTarget

    public void sendToTarget() {
        target.sendMessage(this);
    }

2.2 Handler#sendMessage

    //msg要發(fā)送的Message
    public final boolean sendMessage(@NonNull Message msg) {
        //delayMillis:0
        return sendMessageDelayed(msg, 0);
    }

    public final boolean sendMessageDelayed(@NonNull Message msg, long delayMillis) {
        if (delayMillis < 0) {
            delayMillis = 0;
        }
        //SystemClock.uptimeMillis()獲取從開機到這個時刻的毫秒數(shù)(不包含系統(tǒng)深度睡眠的時間),因為delayMillis當前值為0,因此uptimeMillis的值就代表當前時刻要發(fā)這條Message
        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
    }

    public boolean sendMessageAtTime(@NonNull Message msg, long uptimeMillis) {
        MessageQueue queue = mQueue;
        //queue不存在則拋異常
        if (queue == null) {
            RuntimeException e = new RuntimeException(
                    this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
            Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
            return false;
        }
        return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
    }

    private boolean enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,
            long uptimeMillis) {
        //msg的target設置為當前的Handler對象
        msg.target = this;
        msg.workSourceUid = ThreadLocalWorkSource.getUid();

        //若是異步鹉勒,則把Message設置為異步
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        //調用queue的enqueueMessage方法
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

2.3 MessageQueue#enqueueMessage

    //when:代表這條msg什么時候發(fā)送 
    boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
        if (msg.target == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
        }

        //進入同步塊帆锋,下面的代碼處于多線程中
        synchronized (this) {
            if (msg.isInUse()) {
                throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
            }

            //MessageQueue處于離開的狀態(tài),則直接返回
            if (mQuitting) {
                IllegalStateException e = new IllegalStateException(
                        msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
                Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
                msg.recycle();
                return false;
            }

            //為了安全贸弥,把msg標記為使用狀態(tài)
            msg.markInUse();
            //把when值賦值給msg的when屬性
            msg.when = when;

            //MessageQueue中真正把存儲Message的是它的mMessages屬性窟坐,它是一個單向鏈表,鏈表上的Message是按when值排序的绵疲,越靠近鏈表頭when值越小哲鸳,p持有的是鏈表的頭
            Message p = mMessages;

            //如持有MessageQueue的線程處于wait狀態(tài)則喚醒,否則不做處理
            boolean needWake;

            //當mMessages沒有消息盔憨,或者when==0,或者當前發(fā)送的Message的時間小于 鏈表頭Message的時間徙菠,則把msg加入mMessages并作為它的表頭
            if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
                // New head, wake up the event queue if blocked.
                //把msg加入mMessages,并作為表頭
                msg.next = p;
                mMessages = msg;
                needWake = mBlocked;
            } else {
                // Inserted within the middle of the queue.  Usually we don't have to wake
                // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue
                // and the message is the earliest asynchronous message in the queue.

                // mBlocked為true代表處于阻塞狀態(tài)郁岩,p.target == null代表頭部消息為屏障消息婿奔,當前發(fā)送的消息是異步Message,則有必要去喚醒
                needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();

                //下面的邏輯是根據(jù)when值把當前發(fā)送的msg插入鏈表中
                Message prev;
                for (;;) {
                    prev = p;
                    p = p.next;
                    if (p == null || when < p.when) {
                        break;
                    }
                    //若當前要插入的消息不是最早的異步消息问慎,則沒必要去 喚醒
                    if (needWake && p.isAsynchronous()) {
                        needWake = false;
                    }
                }
                msg.next = p; // invariant: p == prev.next
                prev.next = msg;
            }

            // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.
            //需要去喚醒萍摊,則調用nativeWake方法喚醒
            if (needWake) {
                nativeWake(mPtr);
            }
        }
        return true;
    }

mMessages
在介紹這個方法的邏輯之前,先來說下mMessages如叼,放入MessageQueue的Message是放在mMessages的它是一個鏈表結構冰木,mMessages指向了鏈表的頭部,Message類有一個next屬性指向了下個Message笼恰。
mMessages鏈表是以Message的when值排序的踊沸,when值越小越排在前面,when值越小代表這條Message越早發(fā)出去社证。
為啥使用鏈表來存儲Message逼龟,主要原因是鏈表在插入,刪除的操作上要快于列表追葡,在MessageQueue中插入腺律,刪除Message的操作是很頻繁的。

這個方法的邏輯比較長辽俗,但所做的事情是比較簡單的:

  1. 如果mMessages沒有消息疾渣,或者when==0,或者當前發(fā)送的Message的時間小于 鏈表頭Message的時間,則把發(fā)送的Message放入鏈表的頭部
  2. 否則崖飘,在鏈表中根據(jù)when值查找當前發(fā)送的Message放入鏈表的位置。并且如果 線程處于阻塞狀態(tài) 并且 頭部消息為屏障消息 并且 當前發(fā)送的消息是異步Message 并且這個Message是所有異步Message的第一個杈女,則有必要執(zhí)行喚醒操作
  3. 如果需要喚醒朱浴,則去調用nativeWake方法進行喚醒操作

咱們就來看下喚醒操作吊圾,nativeWake方法最終會調用android_os_MessageQueue.cpp的方法

2.4 android_os_MessageQueue.cpp#android_os_MessageQueue_nativeWake

    static void android_os_MessageQueue_nativeWake(JNIEnv* env, jclass clazz, jlong ptr) {
        NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = reinterpret_cast<NativeMessageQueue*>(ptr);
        nativeMessageQueue->wake();
    }

    void NativeMessageQueue::wake() {
        [2.5]
        mLooper->wake();
    }

2.5 Looper.cpp#wake

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

        //調用write方法給mWakeEventFd寫入一個1
        uint64_t inc = 1;
        ssize_t nWrite = TEMP_FAILURE_RETRY(write(mWakeEventFd.get(), &inc, sizeof(uint64_t)));
        if (nWrite != sizeof(uint64_t)) {
            if (errno != EAGAIN) {
                LOG_ALWAYS_FATAL("Could not write wake signal to fd %d (returned %zd): %s",
                                 mWakeEventFd.get(), nWrite, strerror(errno));
            }
        }
    }

不敢相信這個方法這么簡單,調用write方法給mWakeEventFd寫入一個1翰蠢。這樣就可以喚醒了项乒?是不是感覺有點太簡單了,關于更多的原理可以看下「handler機制--讓線程變?yōu)椤坝绖訖C”」的epoll機制和eventfd機制梁沧。

小結

到此發(fā)送Message并且喚醒流程就分析完了檀何,下面用一張時序圖總結下:


handler-send-message

3. 收到Message

上面第2步把Message發(fā)送到了MessageQueue中,并且調用nativeWake方法去喚醒阻塞的線程廷支,那就來看下频鉴,阻塞的線程是怎么被喚醒,并且收到Message的恋拍。

「handler機制--讓線程變?yōu)椤坝绖訖C”」這篇介紹過 MessageQueue.next--> android_os_MessageQueue_nativePollOnce --> nativeMessageQueue#pollOnce --> Looper#pollOnce --> Looper#pollInner --> epoll_wait,最終由于epoll_wait進入等待狀態(tài)垛孔,導致線程進入等待阻塞狀態(tài),既然第2步已經(jīng)給mWakeEventFd寫入了數(shù)據(jù)施敢,那來看下epoll_wait被喚醒后是怎么來處理喚醒邏輯的

3.1 Looper.cpp#pollInner

int Looper::pollInner(int timeoutMillis) {

    省略代碼......

    struct epoll_event eventItems[EPOLL_MAX_EVENTS];

    //因為第2步周荐,調用write方法給mWakeEventFd寫數(shù)據(jù)了,epoll監(jiān)聽到mWakeEventFd上的數(shù)據(jù)僵娃,epoll_wait方法被喚醒概作,檢測到的event會被放入struct epoll_event數(shù)據(jù)結構中
    int eventCount = epoll_wait(mEpollFd.get(), eventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis);

    // No longer idling.
    mPolling = false;

    // Acquire lock.
    mLock.lock();

    省略代碼......

    //eventCount大于0
    for (int i = 0; i < eventCount; i++) {
        int fd = eventItems[i].data.fd;
        uint32_t epollEvents = eventItems[i].events;
        //因為是往mWakeEventFd寫入了數(shù)據(jù),因此進入下面的邏輯
        if (fd == mWakeEventFd.get()) {
            //只關心EPOLLIN類型的事件
            if (epollEvents & EPOLLIN) {
                //調用awoken方法
                awoken();
            } else {
                ALOGW("Ignoring unexpected epoll events 0x%x on wake event fd.", epollEvents);
            }
        } else {
            //通過調用addFd方法加入的fd都會放在mRequests中默怨,從mRequests中查找是否有相應的fd請求
            ssize_t requestIndex = mRequests.indexOfKey(fd);
            if (requestIndex >= 0) {
                int events = 0;
                //根據(jù)事件類型讯榕,對events增加不同的事件值,EVENT_xxx 這些類型的事件是Looper中定義的
                if (epollEvents & EPOLLIN) events |= EVENT_INPUT;
                if (epollEvents & EPOLLOUT) events |= EVENT_OUTPUT;
                if (epollEvents & EPOLLERR) events |= EVENT_ERROR;
                if (epollEvents & EPOLLHUP) events |= EVENT_HANGUP;
                //把events和Request放入mResponse中先壕,為下一步分發(fā)做準備
                pushResponse(events, mRequests.valueAt(requestIndex));
            } else {
                ALOGW("Ignoring unexpected epoll events 0x%x on fd %d that is "
                        "no longer registered.", epollEvents, fd);
            }
        }
    }
Done: ;

    // Invoke pending message callbacks.
    mNextMessageUptime = LLONG_MAX;
    
    //mMessageEnvelopes:是一個包含native層的Message的隊列瘩扼,Message是通過調用Looper的sendMessage/sendMessageDelayed方法發(fā)送的。
    while (mMessageEnvelopes.size() != 0) {
        nsecs_t now = systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC);
        const MessageEnvelope& messageEnvelope = mMessageEnvelopes.itemAt(0);
        if (messageEnvelope.uptime <= now) {
            // Remove the envelope from the list.
            // We keep a strong reference to the handler until the call to handleMessage
            // finishes.  Then we drop it so that the handler can be deleted *before*
            // we reacquire our lock.
            { // obtain handler
                sp<MessageHandler> handler = messageEnvelope.handler;
                Message message = messageEnvelope.message;
                mMessageEnvelopes.removeAt(0);
                mSendingMessage = true;
                mLock.unlock();

#if DEBUG_POLL_AND_WAKE || DEBUG_CALLBACKS
                ALOGD("%p ~ pollOnce - sending message: handler=%p, what=%d",
                        this, handler.get(), message.what);
#endif
                //調用native層的MessageHandler的handleMessage方法把message分發(fā)出去
                handler->handleMessage(message);
            } // release handler

            mLock.lock();
            mSendingMessage = false;
            result = POLL_CALLBACK;
        } else {
            // The last message left at the head of the queue determines the next wakeup time.
            mNextMessageUptime = messageEnvelope.uptime;
            break;
        }
    }

    // Release lock.
    mLock.unlock();

    // Invoke all response callbacks.
    //若mResponses的size大于0,則開始分發(fā)它的消息
    for (size_t i = 0; i < mResponses.size(); i++) {
        Response& response = mResponses.editItemAt(i);
        if (response.request.ident == POLL_CALLBACK) {
            int fd = response.request.fd;
            int events = response.events;
            void* data = response.request.data;
#if DEBUG_POLL_AND_WAKE || DEBUG_CALLBACKS
            ALOGD("%p ~ pollOnce - invoking fd event callback %p: fd=%d, events=0x%x, data=%p",
                    this, response.request.callback.get(), fd, events, data);
#endif
            // Invoke the callback.  Note that the file descriptor may be closed by
            // the callback (and potentially even reused) before the function returns so
            // we need to be a little careful when removing the file descriptor afterwards.
            //調用callback的handleEvent方法把事件發(fā)出去 
            int callbackResult = response.request.callback->handleEvent(fd, events, data);
            if (callbackResult == 0) {
                removeFd(fd, response.request.seq);
            }

            // Clear the callback reference in the response structure promptly because we
            // will not clear the response vector itself until the next poll.
            response.request.callback.clear();
            result = POLL_CALLBACK;
        }
    }
    return result;
}

在介紹上面方法的邏輯之前垃僚,先來介紹下下面幾個屬性:
mRequest
mRequest是用來存放Request對象的集绰,那Request來自何處呢?看下面代碼

int Looper::addFd(int fd, int ident, int events, const sp<LooperCallback>& callback, void* data) {
#if DEBUG_CALLBACKS
    ALOGD("%p ~ addFd - fd=%d, ident=%d, events=0x%x, callback=%p, data=%p", this, fd, ident,
            events, callback.get(), data);
#endif

    if (!callback.get()) {
        if (! mAllowNonCallbacks) {
            ALOGE("Invalid attempt to set NULL callback but not allowed for this looper.");
            return -1;
        }

        if (ident < 0) {
            ALOGE("Invalid attempt to set NULL callback with ident < 0.");
            return -1;
        }
    } else {
        ident = POLL_CALLBACK;
    }

    { // acquire lock
        AutoMutex _l(mLock);

        //用傳遞進來的參數(shù)初始化request
        Request request;

        //request的fd存儲了fd
        request.fd = fd;
        request.ident = ident;
        request.events = events;
        request.seq = mNextRequestSeq++;
        //fd上有數(shù)據(jù)的時候谆棺,會調用callback回調
        request.callback = callback;
        request.data = data;
        if (mNextRequestSeq == -1) mNextRequestSeq = 0; // reserve sequence number -1

        //根據(jù)request來初始化epoll_event
        struct epoll_event eventItem;
        request.initEventItem(&eventItem);

        //若mRequests中不存在fd對應的epoll_event,則下面的邏輯 調用epoll_ctl方法把fd對應的eventItem添加到mEpollFd上栽燕,這樣就可以通過epoll_wait方法監(jiān)聽fd上面的數(shù)據(jù)了
        ssize_t requestIndex = mRequests.indexOfKey(fd);
        if (requestIndex < 0) {
            int epollResult = epoll_ctl(mEpollFd.get(), EPOLL_CTL_ADD, fd, &eventItem);
            if (epollResult < 0) {
                ALOGE("Error adding epoll events for fd %d: %s", fd, strerror(errno));
                return -1;
            }
            把fd,request添加到mRequests中
            mRequests.add(fd, request);
        } else {
            //若mRequests中存在改淑,則替換fd上的eventItem
            int epollResult = epoll_ctl(mEpollFd.get(), EPOLL_CTL_MOD, fd, &eventItem);

            省略代碼......

            mRequests.replaceValueAt(requestIndex, request);
        }
    } // release lock
    return 1;
}

上面addFd方法主要做的事情是:

  • 根據(jù)傳遞的參數(shù)初始化一個Request對象碍岔,并且根據(jù)Request對象初始化epoll_event對象,再調用epoll_ctl方法把fd及對應的epoll_event對象添加到mEpollFd上朵夏,這樣mEpollFd就和當前的fd“綁定”在一起礼搁,在調用epoll_wait方法的時候褪秀,就可以監(jiān)聽當前fd上的數(shù)據(jù)了。
  • 初始化的Request對象宽气,以fd為可以它的值為value添加到mRequests中,為啥要保存在mRequests中?主要目的是當epoll_wait監(jiān)聽到fd上的數(shù)據(jù)時候,會從mRequest中解析出它對應的Request對象,它存儲了callback回調對象衣屏,調用callback的handleEvent方法就可以fd,event等作為參數(shù)發(fā)送出去辩棒,epoll機制并沒有從fd中讀取數(shù)據(jù)的功能狼忱,要讀取數(shù)據(jù)需要在handleEvent方法中自己讀取

addFd的主要作用就是: 來輔助以管道或者其他類型管道方式實現(xiàn)線程之間/進程之間通信,把管道創(chuàng)建的其中一個fd通過epoll機制加入到它的“監(jiān)聽隊列”一睁,這樣就可以在epoll機制中監(jiān)聽fd上的數(shù)據(jù)從而實現(xiàn)線程之間/進程之間通信

mMessageEnvelopes
mMessageEnvelopes包含了native的Message對象钻弄,java層有Message,native層也有Message卖局,它的作用和java層是一樣的斧蜕,實現(xiàn)線程之間的通信⊙馀迹看下相關代碼:

//uptime,handler, message作為參數(shù) 發(fā)送一個消息和java層的是不是很類似
void Looper::sendMessageAtTime(nsecs_t uptime, const sp<MessageHandler>& handler,
        const Message& message) {
#if DEBUG_CALLBACKS
    ALOGD("%p ~ sendMessageAtTime - uptime=%" PRId64 ", handler=%p, what=%d",
            this, uptime, handler.get(), message.what);
#endif

    size_t i = 0;
    { // acquire lock
        AutoMutex _l(mLock);

        //從mMessageEnvelopes中批销,根據(jù)uptime來查找一個當前Message可存放的位置
        size_t messageCount = mMessageEnvelopes.size();
        while (i < messageCount && uptime >= mMessageEnvelopes.itemAt(i).uptime) {
            i += 1;
        }

        //把messageEnvelope放入mMessageEnvelopes
        MessageEnvelope messageEnvelope(uptime, handler, message);
        mMessageEnvelopes.insertAt(messageEnvelope, i, 1);

        // Optimization: If the Looper is currently sending a message, then we can skip
        // the call to wake() because the next thing the Looper will do after processing
        // messages is to decide when the next wakeup time should be.  In fact, it does
        // not even matter whether this code is running on the Looper thread.
        if (mSendingMessage) {
            return;
        }
    } // release lock

    // Wake the poll loop only when we enqueue a new message at the head.
    //如果存放的位置是第一位,則調用wake方法喚醒
    if (i == 0) {
        wake();
    }
}

上面方法所做的事情:從mMessageEnvelopes中染坯,根據(jù)uptime來查找一個當前Message可存放的位置均芽,初始化一個MessageEnvelope對象,并把它放入mMessageEnvelopes中单鹿;如果存放的位置是第一位掀宋,則調用wake方法喚醒

mResponses
該屬性主要是與上面mRequests屬性相對應的,就是對Request的一個響應仲锄。

在介紹完這幾個屬性后劲妙,下面接著pollInner方法的分析,epoll_wait方法監(jiān)聽event事件喚醒后儒喊,會依次做下面幾件事情:

  1. 處理epoll監(jiān)聽到的eventItems镣奋,依次從eventItems篩選相應的event,如果event的fd是mWakeEventFd怀愧,則單獨處理侨颈;否則從mRequests中查詢是否存在event的fd對應的Request,有則封裝Response芯义,等待后面的調用哈垢。為啥不現(xiàn)在直接處理這些Request而要放在Response中,等候處理呢扛拨?應該是基于處理mMessageEnvelopes的優(yōu)先級高于這個
  2. 處理native層的Message耘分,若mMessageEnvelopes中有Message,則加鎖開始處理mMessageEnvelopes中可以處理的Message,并且調用 handler->handleMessage方法把Message分發(fā)出去
  3. 處理mResponses陶贼,若mResponses中存在啤贩,則依次調用它對應的request.callback->handleEvent方法待秃,把事件分發(fā)出去

到此epoll_wait被喚醒拜秧,pollInner方法執(zhí)行完畢后,依次返回方法調用鏈的棧頂方法MessageQueue.next方法章郁,那來看下它的執(zhí)行

    Message next() {
        // Return here if the message loop has already quit and been disposed.
        // This can happen if the application tries to restart a looper after quit
        // which is not supported.
        final long ptr = mPtr;
        if (ptr == 0) {
            return null;
        }

        int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
        int nextPollTimeoutMillis = 0;
        for (;;) {
            if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
                Binder.flushPendingCommands();
            }

            //被喚醒枉氮,開始執(zhí)行它后面的邏輯
            nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);

            synchronized (this) {
                // Try to retrieve the next message.  Return if found.
                final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                Message prevMsg = null;
                //msg指向鏈表頭部
                Message msg = mMessages;
                //同步屏障Message,這節(jié)暫時不討論下面的邏輯
                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());
                }

                //因為在第2步暖庄,發(fā)送了一個Message聊替,因此msg不為null
                if (msg != null) {
                    //若當前的時間戳小于msg的when,則代表這個msg還不到發(fā)送的時間培廓,再次調整nextPollTimeoutMillis值惹悄,調用nativePollOnce方法的時候,告訴它等待nextPollTimeoutMillis這么久的時間
                    if (now < msg.when) {
                        // Next message is not ready.  Set a timeout to wake up when it is ready.
                        nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                    } else {
                        //拿到Message了肩钠,返回泣港,并設置mBlocked為非阻塞
                        // Got a message.
                        mBlocked = false;
                        if (prevMsg != null) {
                            prevMsg.next = msg.next;
                        } else {
                            mMessages = msg.next;
                        }
                        msg.next = null;
                        if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
                        msg.markInUse();
                        return msg;
                    }
                } else {
                    // No more messages.
                    nextPollTimeoutMillis = -1;
                }

                // Process the quit message now that all pending messages have been handled.
                if (mQuitting) {
                    dispose();
                    return null;
                }

                // If first time idle, then get the number of idlers to run.
                // Idle handles only run if the queue is empty or if the first message
                // in the queue (possibly a barrier) is due to be handled in the future.
                if (pendingIdleHandlerCount < 0
                        && (mMessages == null || now < mMessages.when)) {
                    pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size();
                }
                if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {
                    // No idle handlers to run.  Loop and wait some more.
                    mBlocked = true;
                    continue;
                }

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

            //下面是idle類型Message,不屬于咱們這節(jié)的介紹价匠,后面會介紹
            // Run the idle handlers.
            // We only ever reach this code block during the first iteration.
            for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {
                final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];
                mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler

                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;
        }
    }

next方法拿到Message后返回給調用它的方法Looper.loopOnce,那就來看下處理Message的過程

4. 處理Message

4.1 Looper#loopOnce
    private static boolean loopOnce(final Looper me,
            final long ident, final int thresholdOverride) {
        //從next方法返回Message
        Message msg = me.mQueue.next(); // might block
        if (msg == null) {
            // No message indicates that the message queue is quitting.
            return false;
        }

        省略代碼......

        try {
            //調用target的dispatchMessage方法把msg分發(fā)給Handler当纱,讓它開始處理消息
            [4.2]
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            if (observer != null) {
                observer.messageDispatched(token, msg);
            }
            dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
        } catch (Exception exception) {
            if (observer != null) {
                observer.dispatchingThrewException(token, msg, exception);
            }
            throw exception;
        } finally {
            ThreadLocalWorkSource.restore(origWorkSource);
            if (traceTag != 0) {
                Trace.traceEnd(traceTag);
            }
        }
        
        省略代碼......

        //回收msg
        msg.recycleUnchecked();

        return true;
    }
4.2 Handler#dispatchMessage
    public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
        //如果msg的callback不為null,則直接調用handleCallback方法
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            //調用handleMessage方法把msg發(fā)出去
            handleMessage(msg);
        }
    }

loopOnce方法把msg交給Handler的dispatchMessage方法后踩窖,Handler根據(jù)條件判斷調用handleMessage方法把msg交給真正處理者開始處理坡氯,咱們在第1步創(chuàng)建的Handler重寫了handleMessage,如下

    Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()){
        @Override
        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            if (msg.what == 1 ){
                
            }
        }
    };

5. 回收Message

上面處理了Mssage后洋腮,會調用msg.recycleUnchecked()方法來回收msg箫柳,來看下代碼

   void recycleUnchecked() {
        // Mark the message as in use while it remains in the recycled object pool.
        // Clear out all other details.
        //清除各種屬性的值
        flags = FLAG_IN_USE;
        what = 0;
        arg1 = 0;
        arg2 = 0;
        obj = null;
        replyTo = null;
        sendingUid = UID_NONE;
        workSourceUid = UID_NONE;
        when = 0;
        target = null;
        callback = null;
        data = null;

        synchronized (sPoolSync) {
            //加入到緩沖池的頭部
            if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
                next = sPool;
                sPool = this;
                sPoolSize++;
            }
        }
    }

總結

到此Message從“誕生”,發(fā)送啥供,收到悯恍,處理,回收 這五個過程就分析完畢滤灯。但是Message之旅卻沒有結束坪稽,它還會不斷的重復上面的過程,因為Looper.loop方法它是一個死循環(huán)鳞骤,它還會不斷的從MessageQueue中取Message處理Message窒百。

也正因為Looper不斷的執(zhí)行著取消息/等待消息,處理消息這樣的循環(huán)豫尽,ActivityThread的main方法才會不斷的能循環(huán)起來篙梢,最終一個app才能運行起來。

阻塞/喚醒本質
MessageQueue中阻塞/喚醒的本質美旧,就是epoll渤滞,eventfd機制贬墩。eventfd創(chuàng)建返回的fd會通過epoll_ctl方法進行添加,這樣epoll就可以監(jiān)聽fd上的數(shù)據(jù)妄呕。當在其他線程中給MessageQueue添加Message后陶舞,若需要喚醒,則會最終給eventfd返回的fd上write一個int值绪励,epoll_wait方法因為fd上有數(shù)據(jù)導致它被喚醒肿孵。

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市疏魏,隨后出現(xiàn)的幾起案子停做,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖大莫,帶你破解...
    沈念sama閱讀 219,490評論 6 508
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件蛉腌,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡只厘,警方通過查閱死者的電腦和手機烙丛,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 93,581評論 3 395
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來懈凹,“玉大人蜀变,你說我怎么就攤上這事〗槠溃” “怎么了库北?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 165,830評論 0 356
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長们陆。 經(jīng)常有香客問我寒瓦,道長,這世上最難降的妖魔是什么坪仇? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,957評論 1 295
  • 正文 為了忘掉前任杂腰,我火速辦了婚禮,結果婚禮上椅文,老公的妹妹穿的比我還像新娘喂很。我一直安慰自己,他們只是感情好皆刺,可當我...
    茶點故事閱讀 67,974評論 6 393
  • 文/花漫 我一把揭開白布少辣。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般羡蛾。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪漓帅。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 51,754評論 1 307
  • 那天,我揣著相機與錄音忙干,去河邊找鬼器予。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛捐迫,可吹牛的內容都是我干的乾翔。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 40,464評論 3 420
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼弓乙,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼末融!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起暇韧,我...
    開封第一講書人閱讀 39,357評論 0 276
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎浓瞪,沒想到半個月后懈玻,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,847評論 1 317
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡乾颁,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,995評論 3 338
  • 正文 我和宋清朗相戀三年涂乌,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片英岭。...
    茶點故事閱讀 40,137評論 1 351
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡湾盒,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出诅妹,到底是詐尸還是另有隱情罚勾,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 35,819評論 5 346
  • 正文 年R本政府宣布吭狡,位于F島的核電站尖殃,受9級特大地震影響,放射性物質發(fā)生泄漏划煮。R本人自食惡果不足惜送丰,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,482評論 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望弛秋。 院中可真熱鬧器躏,春花似錦、人聲如沸蟹略。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 32,023評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽科乎。三九已至壁畸,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背捏萍。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,149評論 1 272
  • 我被黑心中介騙來泰國打工太抓, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人令杈。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 48,409評論 3 373
  • 正文 我出身青樓走敌,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親逗噩。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子掉丽,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 45,086評論 2 355

推薦閱讀更多精彩內容