Handler机制

1. ActivityThread（APP应用启动入口）

• Looper.prepareMainLooper();
• Looper.loop();
  • MessageQueue.next(); 取出消息
    • MessageQueue#nativePollOnce() 处于阻塞状态，主线程会释放CPU资源进入休眠状态（linux pipe/epoll）
  • msg.target.dispatchMessage(msg); 消费消息，msg.target是一个Handler

2. Looper（消息轮询）

• ThreadLocal Map结构，保存不同线程下的Looper，一个线程只能有一个Looper
• app启动的时候会创建一个主线程的Looper

3. MessageQueue（消息队列）

• MessageQueue.next();
• MessageQueue.enqueueMessage();
• #nativePollOnce 阻塞等待
• #nativeWake 唤醒
• postSyncBarrier 开启同步屏障
• removeSyncBarrier 移除同步屏障

4. Handler（消息生产者和消费者）

• sendMessage(Message msg); 生产消息，默认发送的是同步消息，还可以发送异步消息
  • MessageQueue.enqueueMessage(); 存入消息
    • MessageQueue#nativeWake()唤醒；通过往pipe管道写端写入数据来唤醒主线程工作（linux pipe/epoll）
• dispatchMessage(Message msg); 处理消息优先级排列，异步>>同步，同步屏障是个标识，不会被消费
  • 1->msg.Callback!=null;
  • 2->Message.Callback!=null; ->Message.Callback.handleMessage(msg)
  • 3->handleMessage(msg);
• enqueueMessage 赋值msg.target发送消息

    private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
      msg.target = this;
      if (mAsynchronous) {
          msg.setAsynchronous(true);
      }
      return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
  }
  

5. Message（消息）

• 消息种类：
  • 普通消息（同步消息）
  • 屏障消息（同步屏障）
  • 异步消息
• Callback
  • 发送消息的最优先处理方式
• what
  • 发送消息的序列（key）
• obj
  • 发送消息的内容（value）
• target
  • 需要消费消息的handler

面试题：

1. Handler作为消费者和生产者角度来说，他既是生产者也是消费者。

• 作为消费者角度：

  • 首先APP程序的应用入口为ActivityThread下的main方法，调用Looper.prepareMainLoop实例化一个主线程Looper对象存储于ThreadLocal(类似于Map结构，一个线程只能实例化一个Looper)中。
  • 然后调用Looper.loop无限轮询消息队列MessageQueue，使得app不会退出。Looper.loop中又调用了MessageQueue.next取出消息，再里头又调用了MessageQueue#nativePollOnce。没有Message就阻塞等待唤醒（linux pipe/epoll机制），有Message的时候返回Message。
  • 然后让Message.target.dispatchMessage处理消息，这个target就是一个Handler。handler下的dispatchMessage处理消息分为三种：
    • 如果消息自带callback参数，则执行callback.run
    • 如果消息不自带callback，且Message.Callback不为空，则执行Callback.handleMessage
    • 如果都不成立，则调用Handler.handlerMessage

• 作为生产者角度：

  • 调用sendMessage发送消息到消息队列MessageQueue，调用了MessageQueue.enqueueMessage，利用MessageQueue#nativeWake唤醒阻塞等待的nativePollOnce。

2.Handler同步屏障是什么？

同步屏障就是阻止同步消息，优先进行异步消息的执行。它也是跟同步消息一样，根据时间来插入到消息队列中的适当位置，并且只会挡住它后面的同步消息的分发,但它不会唤醒在等待的消息队列。（target==null不一定是屏障消息，但是屏障消息一定target==null）

• 发送同步屏障消息
  • 通过MessageQueue.postSyncBarrier插入到消息队列中，返回一个token值表示屏障的位置
• 移除同步屏障消息
  • 通过MessageQueue.removeSyncBarrier(int token)传入一个token移除屏障
• 在Android中的例子
  • Android 应用框架中为了更快的响应UI刷新事件在 ViewRootImpl.scheduleTraversals 中使用了同步屏障。
    • mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier()开启同步屏障
    • Choreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);发送异步消息。Choreographer内部有一个FrameHandler（Handler），通过postCallback实际上调用了postCallbackDelayedInternal，将msg.setAsynchronous(true)发送到消息队列中。
    • 在页面销毁或者加载完成后，会调用ViewRootImpl.unscheduleTraversals取消同步屏障。

3.VSYNC（垂直同步）

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