【Android】主線程中的Looper.loop()一直無限循環(huán)為什么不會(huì)造成ANR?

Android面試中,你也許會(huì)被問到題目中的問題,這里我們基于以下幾點(diǎn)來延伸解讀其中原因:

1、什么是ANR?ANR發(fā)生的原因是什么?

2、Looper為什么要無限循環(huán)?

3、線程的幾種狀態(tài)

4、主線程中的Looper.loop()一直無限循環(huán)為什么不會(huì)造成ANR?

1、什么是ANR?ANR發(fā)生的原因是什么?

ANR即Application Not Responding,顧名思義就是應(yīng)用程序無響應(yīng)。

在Android中,一般情況下,四大組件均是工作在主線程中的,Android中的Activity Manager和Window Manager會(huì)隨時(shí)監(jiān)控應(yīng)用程序的響應(yīng)情況,如果因?yàn)橐恍┖臅r(shí)操作(網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求或者IO操作)造成主線程阻塞一定時(shí)間(例如造成5s內(nèi)不能響應(yīng)用戶事件或者BroadcastReceiver的onReceive方法執(zhí)行時(shí)間超過10s),那么系統(tǒng)就會(huì)顯示ANR對(duì)話框提示用戶對(duì)應(yīng)的應(yīng)用處于無響應(yīng)狀態(tài)。

簡單總結(jié)就是以下兩點(diǎn):

1. 不要讓主線程干耗時(shí)的工作

2. 不要讓其他線程阻塞主線程的執(zhí)行

2、Looper為什么要無限循環(huán)?

Looper中重要的兩個(gè)方法為prepare()、loop()

prepare()源碼

Looper在prepare中通過ThreadLocal保證了每個(gè)線程Looper對(duì)象的唯一性,即對(duì)于每個(gè)線程,有唯一的Looper對(duì)象和MessageQueue隊(duì)列

loop()源碼

顯而易見的,主線程中如果沒有l(wèi)ooper進(jìn)行循環(huán),那么主線程一運(yùn)行完畢就會(huì)退出。那么我們還能運(yùn)行APP嗎,顯然,這是不可能的,Looper主要就是做消息循環(huán),然后由Handler進(jìn)行消息分發(fā)處理,一旦退出消息循環(huán),那么你的應(yīng)用也就退出了。

總結(jié):Looper的無限循環(huán)必不可少


3、why不會(huì)卡死?

從上面的Looper源碼分析,我們看到,主線程的MessageQueue沒有消息時(shí),便阻塞在loop的queue.next()中的方法里,那么這個(gè)方法里面做了什么?是否不會(huì)卡死的秘密在這里呢?

我們看一下messageQueue的next方法


next方法

在MessageQueue.next()方法里,會(huì)調(diào)用一個(gè)native方法:nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis),當(dāng)主線程沒有消息可處理的時(shí)候,該方法會(huì)阻塞主線程。具體的阻塞和喚醒機(jī)制,就是Linux的epoll機(jī)制了(Linux 下作為高并發(fā) IO 實(shí)現(xiàn)的秘密武器)。關(guān)于nativie層,我們就不詳細(xì)解釋了,但是還有一個(gè)疑問,我們知道阻塞和喚醒肯定是成對(duì)出現(xiàn)的,那應(yīng)用層的喚醒操作是在哪里調(diào)用的呢?

這里回答問題之前,我們先簡單想一下,從上面分析知道,looper.loop循環(huán)會(huì)在messageQueue.next方法中,調(diào)用nativePollOnce進(jìn)行阻塞。總結(jié)就是當(dāng)消息隊(duì)列中沒有可處理的消息時(shí),此時(shí)主線程會(huì)釋放CPU資源進(jìn)行休眠狀態(tài),直到有下個(gè)消息到達(dá)或者有事情發(fā)生時(shí),才會(huì)喚醒。我們此時(shí)不妨大膽猜想一下,喚醒操作應(yīng)該是在消息入隊(duì)的時(shí)候發(fā)生的。

waike操作

通過源碼查看,我們知道,的確是在消息入隊(duì)的時(shí)候喚醒的,但是needWake變量又是在什么時(shí)候去賦值為true的呢?(false的話,小編在這里就不說了,應(yīng)該是在消息出隊(duì)的時(shí)候,阻塞的時(shí)候,賦值為false的)


messageQueue的next方法

此時(shí)我們仔細(xì)去看messagequeue的next方法,居然發(fā)現(xiàn),當(dāng)空閑消息也為空時(shí),此時(shí)會(huì)把阻塞變量賦值為true。

4、主線程中的Looper.loop()一直無限循環(huán)為什么不會(huì)造成ANR?

也許講到這里,很多人已經(jīng)知道原因了吧!不過習(xí)慣使然,我還是要總結(jié)一下。

Android應(yīng)用程序的主線程在進(jìn)入消息循環(huán)過程前,會(huì)在內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)Linux管道(Pipe),這個(gè)管道的作用是使得Android應(yīng)用程序主線程在消息隊(duì)列為空時(shí)可以進(jìn)入空閑等待狀態(tài),并且使得當(dāng)應(yīng)用程序的消息隊(duì)列有消息需要處理時(shí)喚醒應(yīng)用程序的主線程。 Android應(yīng)用程序的主線程進(jìn)入空閑等待狀態(tài)的方式實(shí)際上就是在管道的讀端等待管道中有新的內(nèi)容可讀,具體來說就是是通過Linux系統(tǒng)的Epoll機(jī)制中的epoll_wait函數(shù)進(jìn)行的。當(dāng)往Android應(yīng)用程序的消息隊(duì)列中加入新的消息時(shí),會(huì)同時(shí)往管道中的寫端寫入內(nèi)容,通過這種方式就可以喚醒正在等待消息到來的應(yīng)用程序主線程。

主線程Looper從消息隊(duì)列讀取消息,當(dāng)讀完所有消息時(shí),主線程阻塞。子線程往消息隊(duì)列發(fā)送消息,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),主線程被喚醒只是為了讀取消息,當(dāng)消息讀取完畢,再次睡眠。因此loop的循環(huán)并不會(huì)對(duì)CPU性能有過多的消耗

講到這里,各位看官應(yīng)該知道為什么上面要引入線程狀態(tài)的了解了吧。

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