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

Android面試中,你也許會被問到題目中的問題,這里我們基于以下幾點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,顧名思義就是應用程序無響應。

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會隨時監(jiān)控應用程序的響應情況,如果因為一些耗時操作(網(wǎng)絡請求或者IO操作)造成主線程阻塞一定時間(例如造成5s內(nèi)不能響應用戶事件或者BroadcastReceiver的onReceive方法執(zhí)行時間超過10s),那么系統(tǒng)就會顯示ANR對話框提示用戶對應的應用處于無響應狀態(tài)。

簡單總結就是以下兩點:

1. 不要讓主線程干耗時的工作

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中重要的兩個方法為prepare()、loop()

prepare()源碼

Looper在prepare中通過ThreadLocal保證了每個線程Looper對象的唯一性,即對于每個線程,有唯一的Looper對象和MessageQueue隊列

loop()源碼

顯而易見的,主線程中如果沒有l(wèi)ooper進行循環(huán),那么主線程一運行完畢就會退出。那么我們還能運行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進行消息分發(fā)處理,一旦退出消息循環(huán),那么你的應用也就退出了。

總結:Looper的無限循環(huán)必不可少


3、why不會卡死?

從上面的Looper源碼分析,我們看到,主線程的MessageQueue沒有消息時,便阻塞在loop的queue.next()中的方法里,那么這個方法里面做了什么?是否不會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,會調用一個native方法:nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis),當主線程沒有消息可處理的時候,該方法會阻塞主線程。具體的阻塞和喚醒機制,就是Linux的epoll機制了(Linux 下作為高并發(fā) IO 實現(xiàn)的秘密武器)。關于nativie層,我們就不詳細解釋了,但是還有一個疑問,我們知道阻塞和喚醒肯定是成對出現(xiàn)的,那應用層的喚醒操作是在哪里調用的呢?

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)會在messageQueue.next方法中,調用nativePollOnce進行阻塞。總結就是當消息隊列中沒有可處理的消息時,此時主線程會釋放CPU資源進行休眠狀態(tài),直到有下個消息到達或者有事情發(fā)生時,才會喚醒。我們此時不妨大膽猜想一下,喚醒操作應該是在消息入隊的時候發(fā)生的。

waike操作

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


messageQueue的next方法

此時我們仔細去看messagequeue的next方法,居然發(fā)現(xiàn),當空閑消息也為空時,此時會把阻塞變量賦值為true。

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

也許講到這里,很多人已經(jīng)知道原因了吧!不過習慣使然,我還是要總結一下。

Android應用程序的主線程在進入消息循環(huán)過程前,會在內(nèi)部創(chuàng)建一個Linux管道(Pipe),這個管道的作用是使得Android應用程序主線程在消息隊列為空時可以進入空閑等待狀態(tài),并且使得當應用程序的消息隊列有消息需要處理時喚醒應用程序的主線程。 Android應用程序的主線程進入空閑等待狀態(tài)的方式實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機制中的epoll_wait函數(shù)進行的。當往Android應用程序的消息隊列中加入新的消息時,會同時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用程序主線程。

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(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,當消息讀取完畢,再次睡眠。因此loop的循環(huán)并不會對CPU性能有過多的消耗

講到這里,各位看官應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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