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消息機(jī)制模型：
- Message：消息分為硬件產(chǎn)生的消息(如按鈕左电、觸摸)和軟件生成的消息尤莺；
- MessageQueue：消息隊(duì)列的主要功能向消息池投遞消息(MessageQueue.enqueueMessage)和取走消息池的消息(MessageQueue.next)雁乡；
- Handler：消息輔助類饵史，主要功能向消息池發(fā)送各種消息事件(Handler.sendMessage)和處理相應(yīng)消息事件(Handler.handleMessage)髓抑；
- Looper：不斷循環(huán)執(zhí)行(Looper.loop)袋坑，按分發(fā)機(jī)制將消息分發(fā)給目標(biāo)處理者仗处。
源碼閱讀心得：
消息機(jī)制的分層與解耦：
- 消息機(jī)制分為Java層和Native層，Java端創(chuàng)建了Native端咒彤，Native端與Java端組成了一個(gè)完成的整體疆柔。
- Java層和Native層的有且只有MessageQueue通過JNI建立關(guān)聯(lián)，各自實(shí)現(xiàn)自己的邏輯镶柱，功能相似旷档，彼此獨(dú)立。
Java層總結(jié)：
- Message的消息池：盡可能用Handler的obtainMessage()方法歇拆，而不是去創(chuàng)建Message鞋屈，因?yàn)檫@樣會(huì)取Message消息池的緩存Message，提高效率故觅。
- MessageQueue：在Java層面厂庇，MessageQueue才是核心，里面包含了很多native方法输吏，它是連接native的唯一入口权旷。
- MessageQueue.enqueueMessage()：是將消息按照處理時(shí)序進(jìn)行添加。當(dāng)然添加消息還有postSyncBarrier（這是hide方法）
- Looper.loop()：無限循環(huán)（無限循環(huán)的意義在于消息隊(duì)列的信息獲裙峤Α）拄氯，取出MessageQueue的Message躲查。
- MessageQueue.next()：無限循環(huán)（無限循環(huán)的意義在于線程等待退出，重新進(jìn)行消息隊(duì)列取值計(jì)算）译柏，next()是MessageQueue的處理核心镣煮，可能會(huì)有阻塞操作，等待nativePollOnce()結(jié)束或者消息隊(duì)列被喚醒鄙麦，也會(huì)處理SyncBarrier邏輯典唇。當(dāng)消息取值失敗，那么會(huì)進(jìn)入Idle狀態(tài)胯府，處理Idle任務(wù)集合（只執(zhí)行一次）介衔，所以queueIdle()的方法還是返回false即可，或者主動(dòng)remove idle也行盟劫。
- 異步消息是為了同步屏障（SyncBarrier）而設(shè)計(jì)的夜牡，如果不設(shè)置SyncBarrier，那么異步消息是沒有作用的侣签，而SyncBarrier是hide方法塘装，只提供給系統(tǒng)來使用，比如UI刷新影所。設(shè)置SyncBarrier（好比給消息設(shè)置優(yōu)先級一樣）蹦肴，首先處理異步消息，然后取消SyncBarrier猴娩，再依次處理消息隊(duì)列阴幌。（系統(tǒng)級別的消息：因?yàn)橄裣到y(tǒng)級別的消息，會(huì)封裝成異步消息卷中，插入異步消息的時(shí)候矛双，會(huì)向隊(duì)頭插入一個(gè)屏障消息，當(dāng)發(fā)現(xiàn)到有這個(gè)屏障消息的時(shí)候蟆豫，就不會(huì)處理后面的普通消息了议忽，就會(huì)在隊(duì)列后面找異步消息，優(yōu)先處理異步消息十减，所以主線程插入異步消息的時(shí)候栈幸，總是會(huì)優(yōu)先處理這個(gè)消息，所以我們主線程所做的一些系統(tǒng)級別的優(yōu)先級比較高的消息帮辟，并不會(huì)阻塞）
- Java層也可以主動(dòng)喚醒線程（當(dāng)然需要調(diào)用Native的方法）速址，可以進(jìn)行喚醒的地方有：MessageQueue的quit()/removeSyncBarrier()/enqueueMessage()
- quit()與quitSafely()的區(qū)別，僅僅在于是否移除當(dāng)前正在處理的消息由驹。移除當(dāng)前正在處理的消息可能會(huì)出現(xiàn)不安全的行為芍锚。
Native層總結(jié)：
- Native層提供epoll機(jī)制（是一種 IO 多路復(fù)用機(jī)制，可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)文件描述符，當(dāng)某個(gè)文件描述符就緒并炮，則立刻通知相應(yīng)程序進(jìn)行讀寫操作拿到最新的消息蒿赢，進(jìn)而喚醒等待的線程）來保證消息隊(duì)列處理的低功耗。Java層通過Looper的loop()渣触，在MessageQueue中next()中，最終直通Native層的epoll_wait()方法壹若，線程掛起嗅钻。（就拿主線程來說，如果主線程沒有視圖刷新請求進(jìn)行epoll喚醒店展，那么epoll_wait()會(huì)等到timeout結(jié)束才會(huì)再次喚醒养篓。否則，線程處于空閑等待也就是掛起狀態(tài)赂蕴。所以主線程大多數(shù)的時(shí)候都是出于休眠狀態(tài)柳弄，并不會(huì)消耗大量的 CPU 資源，這就是為什么主線程不會(huì)因?yàn)長oop.loop()里的死循環(huán)卡死）
- Native層處理Native Request和Native Message概说，而Java層處理Java message碧注。通過Native層的Looper.pollInner()方法可以看出，消息處理流程是先處理Native Message糖赔，再處理Native Request萍丐，最后處理Java Message。理解了該流程放典，也就明白有時(shí)上層消息很少逝变，但響應(yīng)時(shí)間卻較長的真正原因。
Handler的通俗解釋
- Android中主線程是不能進(jìn)行耗時(shí)操作的奋构，子線程是不能進(jìn)行更新UI的壳影。所以就有了handler，它的作用就是實(shí)現(xiàn)線程之間的通信弥臼。
- 安卓是由 事件驅(qū)動(dòng) 的宴咧，對事件進(jìn)行處理的就是 looper（每一個(gè)點(diǎn)擊觸摸或者Activity每一個(gè)生命周期），Handler 的創(chuàng)建依賴 該線程 的Looper（Handler利用哪個(gè)線程的Looper創(chuàng)建的實(shí)例醋火，它就和相應(yīng)的線程綁定到一起悠汽，處理該線程上的消息），這就決定了Looper查詢出的msg分發(fā)到Handler的handleMessage()方法是運(yùn)行在 該線程芥驳。
- 主線程Looper從消息隊(duì)列讀取消息柿冲，當(dāng)讀完所有消息時(shí)，主線程阻塞兆旬。子線程往消息隊(duì)列發(fā)送消息假抄，并且往管道文件寫數(shù)據(jù)，主線程即被喚醒，從管道文件讀取數(shù)據(jù)宿饱，主線程被喚醒只是為了讀取消息熏瞄，當(dāng)消息讀取完畢，再次睡眠谬以。因此loop的循環(huán)并不會(huì)對CPU性能有過多的消耗强饮。
Handler、Thread和HandlerThread的差別
- Handler是線程的消息通訊的橋梁为黎，主要用來發(fā)送消息及處理消息
- Thread普通線程邮丰，如果需要有自己的消息隊(duì)列，需要調(diào)用Looper.prepare()創(chuàng)建Looper實(shí)例铭乾，調(diào)用loop()去循環(huán)消息剪廉。
- HandlerThread是一個(gè)帶有Looper的線程，在HandleThread的run()方法中調(diào)用了Looper.prepare()創(chuàng)建了Looper實(shí)例炕檩，并調(diào)用Looper.loop()開啟了Loop循環(huán)斗蒋，循環(huán)從消息隊(duì)列中獲取消息并交由Handler處理。利用該線程的Looper創(chuàng)建Handler實(shí)例笛质，此Handler的handleMessage()方法是運(yùn)行在子線程中的泉沾。
- HandlerThread適合處理本地IO讀寫操作（讀寫數(shù)據(jù)庫或文件），因?yàn)楸镜豂O操作耗時(shí)不長妇押，對于單線程+異步隊(duì)列不會(huì)產(chǎn)生較大阻塞爆哑，而網(wǎng)絡(luò)操作相對比較耗時(shí)，容易阻塞后面的請求舆吮，因此HandlerThread不適合加入網(wǎng)絡(luò)操作揭朝。
問題思考
Android如何保證在請求繪制流程過程中，不會(huì)因?yàn)槠渌⑻幚硎录淖枞剑瑢?dǎo)致Vsync刷新信號的處理延時(shí)潭袱？
- 這其實(shí)就是Handler如何做到線程優(yōu)先級的問題。我們來跟進(jìn)一下繪制流程的處理锋恬。
- 頁面請求繪制流程刷新屯换，會(huì)調(diào)用View的 requestLayout / invalidate 方法。
- 最終會(huì)調(diào)入到ViewRootImpl的 scheduleTraversals 方法与学。
- 在 scheduleTraversals 方法中彤悔，首先在Handler消息隊(duì)列中插入同步屏障。
- 然后在 scheduleTraversals方法中向Choreographer（Vsync處理引擎）注冊Vsync刷新信號回調(diào)索守。
- 在Choreographer中晕窑，如果有跨線程通信，那么都會(huì)用異步消息卵佛，并且放在消息隊(duì)列頭部杨赤，消息不會(huì)堵塞敞斋，優(yōu)先處理。
- DisplayEventReceiver接收到native側(cè)的調(diào)用 dispatchVsync()疾牲，然后通過跨線程植捎，將onVsync()轉(zhuǎn)到doFrame()。
- doFrame()已經(jīng)在主線程中了阳柔，通過回調(diào) scheduleTraversals 在 Choreographer 注冊的回調(diào)Runnable焰枢。
- 返回ViewRootImpl中注冊了Vsync刷新信號回調(diào)的Runnable中，會(huì)走到 doTraversal 舌剂。
- 在doTraversal中医咨，移除同步屏障，然后執(zhí)行真正的繪制分發(fā)流程 performTraversals（繪制流程分發(fā)總方法）架诞。
- 等待繪制流程處理結(jié)束，才會(huì)進(jìn)行下一個(gè)消息的輪詢干茉，這樣就保證了繪制流程的高優(yōu)先級線程處理谴忧。
- 設(shè)置同步屏障是hide方法，只給系統(tǒng)來用角虫，所以設(shè)計(jì)初衷就是保證系統(tǒng)的某些操作要高優(yōu)先級沾谓。
- 線程的高優(yōu)先級需要兩個(gè)必不可少的條件 = 同步屏障 + 異步消息。
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