Android面試:主線程中的Looper.loop()一直無限循環為什么不會造成ANR?

引子:

正如我們所知,在android中如果主線程中進行耗時操作會引發ANR(Application Not Responding)異常。

造成ANR的原因一般有兩種:

  1. 當前的事件沒有機會得到處理(即主線程正在處理前一個事件,沒有及時的完成或者looper被某種原因阻塞住了)
  2. 當前的事件正在處理,但沒有及時完成

為了避免ANR異常,android使用了Handler消息處理機制。讓耗時操作在子線程運行。

因此產生了一個問題,主線程中的Looper.loop()一直無限循環檢測消息隊列中是否有新消息為什么不會造成ANR?

本人面試網易的時候就被問到了T_T

源碼分析

ActivityThread.java 是主線程入口的類,這里你可以看到寫Java程序中司空見慣的main方法,而main方法正是整個Java程序的入口。

ActivityThread源碼

    public static final void main(String[] args) {
        ...
        //創建Looper和MessageQueue
        Looper.prepareMainLooper();
        ...
        //輪詢器開始輪詢
        Looper.loop();
        ...
    }

Looper.loop()方法

   while (true) {
       //取出消息隊列的消息,可能會阻塞
       Message msg = queue.next(); // might block
       ...
       //解析消息,分發消息
       msg.target.dispatchMessage(msg);
       ...
    }

顯而易見的,如果main方法中沒有looper進行循環,那么主線程一運行完畢就會退出。這還玩個蛋啊!

總結:ActivityThread的main方法主要就是做消息循環,一旦退出消息循環,那么你的應用也就退出了。


我們知道了消息循環的必要性,那為什么這個死循環不會造成ANR異常呢?

因為Android 的是由事件驅動的,looper.loop() 不斷地接收事件、處理事件,每一個點擊觸摸或者說Activity的生命周期都是運行在 Looper.loop() 的控制之下,如果它停止了,應用也就停止了。只能是某一個消息或者說對消息的處理阻塞了 Looper.loop(),而不是 Looper.loop() 阻塞它。

也就說我們的代碼其實就是在這個循環里面去執行的,當然不會阻塞了。

handleMessage方法部分源碼

 public void handleMessage(Message msg) {
        if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
        switch (msg.what) {
            case LAUNCH_ACTIVITY: {
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
                final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
                r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
                handleLaunchActivity(r, null);
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
            }
            break;
            case RELAUNCH_ACTIVITY: {
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityRestart");
                ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
                handleRelaunchActivity(r);
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
            }
            break;
            case PAUSE_ACTIVITY:
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityPause");
                handlePauseActivity((IBinder) msg.obj, false, (msg.arg1 & 1) != 0, msg.arg2, (msg.arg1 & 2) != 0);
                maybeSnapshot();
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                break;
            case PAUSE_ACTIVITY_FINISHING:
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityPause");
                handlePauseActivity((IBinder) msg.obj, true, (msg.arg1 & 1) != 0, msg.arg2, (msg.arg1 & 1) != 0);
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                break;
            ...........
        }
    }

可以看見Activity的生命周期都是依靠主線程的Looper.loop,當收到不同Message時則采用相應措施。

如果某個消息處理時間過長,比如你在onCreate(),onResume()里面處理耗時操作,那么下一次的消息比如用戶的點擊事件不能處理了,整個循環就會產生卡頓,時間一長就成了ANR。

讓我們再看一遍造成ANR的原因,你可能就懂了。

造成ANR的原因一般有兩種:

  1. 當前的事件沒有機會得到處理(即主線程正在處理前一個事件,沒有及時的完成或者looper被某種原因阻塞住了)
  2. 當前的事件正在處理,但沒有及時完成

而且主線程Looper從消息隊列讀取消息,當讀完所有消息時,主線程阻塞。子線程往消息隊列發送消息,并且往管道文件寫數據,主線程即被喚醒,從管道文件讀取數據,主線程被喚醒只是為了讀取消息,當消息讀取完畢,再次睡眠。因此loop的循環并不會對CPU性能有過多的消耗。

總結:Looer.loop()方法可能會引起主線程的阻塞,但只要它的消息循環沒有被阻塞,能一直處理事件就不會產生ANR異常。

參考
https://www.zhihu.com/question/34652589

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