Android消息機(jī)制—MessageQuene插入和讀取算法

MessageQuene

MessageQuene在Android中是消息隊(duì)列的意思,但內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)并不是隊(duì)列瞬欧,而是采用單向鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式存儲(chǔ)消息呢铆。是Handler的具體實(shí)現(xiàn)之一(另外一個(gè)是Looper)筷畦。

MessageQuene#enqueueMessage()

enqueueMessage()是MessageQuene消息插入的實(shí)現(xiàn)方法,其實(shí)就是一個(gè)鏈表的插入操作。

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
    
    //  如果該消息沒有目標(biāo)handler
    if (msg.target == null) {
        throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
    }
    //  如果該消息正在使用中
    if (msg.isInUse()) {
        throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
    }

    synchronized (this) {
        //  如果隊(duì)列處于退出狀態(tài)
        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;
        }

        msg.markInUse();
        msg.when = when;
        Message p = mMessages;
        boolean needWake;
        //  如果還有沒消息進(jìn)入或者延遲時(shí)間為0或者延遲時(shí)間小于上一個(gè)消息的延遲時(shí)間鳖宾,則進(jìn)入if判斷中
        if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
            // New head, wake up the event queue if blocked.
            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.
            needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
            Message prev;
            for (;;) {
                prev = p;
                p = p.next;
                if (p == null || when < p.when) {
                    break;
                }
                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.
        if (needWake) {
            nativeWake(mPtr);
        }
    }
    return true;
}

?1吼砂、當(dāng)?shù)谝粋€(gè)消息msg1插入時(shí),因?yàn)閙Messages為null鼎文,所以p也為null渔肩,接下來會(huì)進(jìn)入到if判斷里面。


消息機(jī)制--第一次插入消息.png

?2拇惋、當(dāng)?shù)诙€(gè)消息msg2插入時(shí)周偎,假設(shè)msg2的延遲時(shí)間為0或者小于頭結(jié)點(diǎn)的延遲時(shí)間(即when = 0 || when < p.when)。


消息機(jī)制--第二次插入消息.png

?3撑帖、當(dāng)后續(xù)消息插入時(shí)蓉坎,假設(shè)延時(shí)時(shí)間不為0并且延時(shí)時(shí)間不小于頭結(jié)點(diǎn)的延時(shí)時(shí)間(即不滿足when = 0 || when < p.when),則會(huì)進(jìn)入到else判斷中執(zhí)行下面這段代碼胡嘿。

for (;;) {
    //  上一個(gè)節(jié)點(diǎn)
    prev = p;
    //  下一個(gè)節(jié)點(diǎn)(即上一個(gè)節(jié)點(diǎn)的后面一個(gè)節(jié)點(diǎn))
    p = p.next;
    //  表示已經(jīng)遍歷完成或者當(dāng)前被插入的消息的延遲時(shí)間小于當(dāng)前被遍歷到的消息的延遲時(shí)間
    if (p == null || when < p.when) {
        break;
    }
    if (needWake && p.isAsynchronous()) {
        needWake = false;
    }
}
//  把msg插入prev節(jié)點(diǎn)和p節(jié)點(diǎn)之間
msg.next = p; // invariant: p == prev.next
prev.next = msg;

首先會(huì)進(jìn)入無限循環(huán)蛉艾,結(jié)束循環(huán)的條件是p == null || when < p.when(即已經(jīng)遍歷到消息鏈表的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者當(dāng)前被插入的消息的延遲時(shí)間小于當(dāng)前被遍歷到的消息的延遲時(shí)間)。結(jié)束循環(huán)后會(huì)把msg插入prev節(jié)點(diǎn)和p節(jié)點(diǎn)之間衷敌。


消息機(jī)制--后續(xù)插入消息.png

總結(jié)

由上面分析可以看出mMessages始終充當(dāng)?shù)氖窍㈡湵淼念^結(jié)點(diǎn)勿侯。當(dāng)沒有消息或者消息延時(shí)時(shí)間為0或者消息的延時(shí)時(shí)間比頭結(jié)點(diǎn)的延時(shí)時(shí)間短時(shí)都采用的是鏈表頭插的方式。其他時(shí)候是通過比較延遲時(shí)間缴罗,按照延遲時(shí)間長短順序插入(延遲時(shí)間越短越靠前助琐,會(huì)被優(yōu)先處理)。

MessageQuene#next()

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();
        }

        nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);

        synchronized (this) {
            // Try to retrieve the next message.  Return if found.
            final long now = SystemClock.uptimeMillis();
            Message prevMsg = null;
            //  取出頭結(jié)點(diǎn)
            Message msg = mMessages;
            //  消息不為空并且沒有目標(biāo)Handler
            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());
            }
            if (msg != null) {
                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 {
                    // 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);
        }

        // 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()方法比較簡單面氓,就是從頭結(jié)點(diǎn)開始兵钮,無限循環(huán)消息鏈表,一直取消息舌界,有消息便會(huì)返回這條消息交給Looper處理并從消息鏈表中移除這條消息掘譬,沒有就會(huì)一直阻塞在這里。因?yàn)橐话闱闆r下msg.target不為null(即目標(biāo)Handler不為null)禀横,所以會(huì)進(jìn)入到if (msg != null)判斷中屁药。并且執(zhí)行下面的程序:

//  由上面代碼得知prevMsg = null
if (prevMsg != null) {
    prevMsg.next = msg.next;
} else {
    //  因?yàn)閙Messages始終是頭結(jié)點(diǎn),把mMessages指向頭結(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)柏锄,
    //  就相當(dāng)于移除了頭結(jié)點(diǎn)(即是移除了將被返回的消息)
    mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
//  標(biāo)記正在使用
msg.markInUse();
//  返回msg
return msg;

因?yàn)橄⑹前凑請(qǐng)?zhí)行的先后順序插入的(優(yōu)化被執(zhí)行的排在前面)酿箭,所以取消息的從頭結(jié)點(diǎn)開始取。

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?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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