自认为对Handler
的机制还比较熟悉,可是最近在洋神的wanAndroid上面看到一个关于Handler同步屏障
的问答,不得不承认这确实是一个知识盲区。于是正好趁着空闲时间简单的研究了一下,本文将简单分析一下其中原理。
本文参考资料:
1. Handler中异步消息
在介绍同步屏障的时候,我们先来看Handler中的异步消息。通常情况下,我们使用Handler向任务队列添加的Message
都是同步的,如果我们想要添加一个异步的Message
,由如下两个方式:
Handler
的构造方法有一个async
参数,我们在new Handler的时候传为true就行了,后续使用该Handler
添加的Message
都是异步。
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); }
- 在创建
Message
对象时,直接调用Message
的setAsynchronous
方法。
在一般情况下,异步消息与同步并没有什么差别,但是一旦开启了同步屏障之后就有差别了。
2. 同步屏障
一般来说,MessageQueue
是严格按照一定的顺序来执行。但是此时如果有一个高优的任务需要被执行,应该怎么办呢?有人说,直接将Message的执行时间设置为当前时间就行了,可以是如果队列中有多个类似的Message
,就不能保证你的Message
能够在下次执行(就算是高优的任务,也不能打断正在执行的任务,所以只能是下次。)。
此时就需要一个同步屏障了。当我们有一个高优的任务需要执行,此时我们可以向任务队列中插入一个同步屏障,用以阻碍队列中同步消息的执行。同步屏障的根本本质是当前Looper
从任务队列中取出一个同步屏障之后,此时就会从任务队列中取出第一个异步消息,用来执行。
同步屏障和异步消息的组合,就可以达到消息立即执行的目的。那如何开启同步屏障呢?可以调用MessageQueue
的postSyncBarrier
方法来开启,它的代码也是非常简单:
private int postSyncBarrier(long when) { // Enqueue a new sync barrier token. // We don't need to wake the queue because the purpose of a barrier is to stall it. synchronized (this) { final int token = mNextBarrierToken++; final Message msg = Message.obtain(); msg.markInUse(); msg.when = when; msg.arg1 = token; Message prev = null; Message p = mMessages; if (when != 0) { while (p != null && p.when <= when) { prev = p; p = p.next; } } if (prev != null) { // invariant: p == prev.next msg.next = p; prev.next = msg; } else { msg.next = p; mMessages = msg; } return token; } }
当调用postSyncBarrier
方法时,会向任务队列中插入一个target为null的Message,用来表示是一个同步屏障的Message。
3. 处理异步消息
当我们开启了同步屏障,并且向任务队列中post了一个异步消息之后,Looper在轮询时遇到了同步屏障会在任务队列中寻找一个异步消息。我们来看具体的代码:
final long now = SystemClock.uptimeMillis(); Message prevMsg = null; Message msg = mMessages; 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; }
从上面的代码中,我们知道,当MessageQueue取到一个target为null的Message是,会往后找到一个异步消息用来执行;当然如果没有取到异步消息,nextPollTimeoutMillis
会被置为-1,从而导致队列一直休眠,直到有一个异步消息为止。
4. 应用
现在我们了解了同步屏障的原理,但是有啥作用呢?同时仔细的同学应该会发现,在Api 28版本中,postSyncBarrier
方法已经被标记为hide了,也就是说,谷歌爸爸不推荐我们使用。但是我们也可以从系统源码里面找到相关的应用,在ViewRootImpl
的scheduleTraversals
方法里面:
void scheduleTraversals() { if (!mTraversalScheduled) { mTraversalScheduled = true; mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier(); mChoreographer.postCallback( Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null); if (!mUnbufferedInputDispatch) { scheduleConsumeBatchedInput(); } notifyRendererOfFramePending(); pokeDrawLockIfNeeded(); } }
也许之前我们看过这部分的代码,当时可能不懂为什么会这样来Post一个Message。现在了解了同步屏障之后,我们明白了,是为了三大流程能够立即执行。
借此,我们可以大开脑洞,如果我们有一个任务需要立即执行或者点击一个View需要立即响应,都可以通过同步屏障来执行。虽然现在postSyncBarrier
方法被标记为hide,但是也不乏是一个可选的方法。
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