android ontoch事件无反应_一切从android的handler说起(三)
“ 阅读本文大概需要4分钟。”
和小张聊到兴起,我就问了android面试界一个众所周知的问题。
我:之前说到每个线程的looper都在不断的从message queue里取message来处理,那android系统是如何做到“不断”二字的?
小张快速回到答:这个我看过一些技术文章里剖析过源码,我记得是Looper是在loop()方法里通过for(;;)死循环里的Message msg = queue.next()这句话来不断获取message queue里的下一条message。
我继续问道:没错,看来你的确接触过这块儿的源码,而且记忆力还挺不错啊。
紧接着我又问道:我们都知道在UI线程里,系统预先为我们创建了一个looper,那么UI线程里的looper这个死循环岂不是占用了所有CPU资源,一打开app岂不是卡出翔?但是我们平时用app很流畅啊,这是怎么回事啊?
听到这个问题,看小张脸色犯难,感觉当时小张的心情是这样的:
小张:哦,是这样的 ...怕什么来什么,躲是躲不过去了,只好硬着头皮扛下去。
小张沉思片刻,说道:我记得这个循环比较特殊,并不是普通的死循环,queue.next()是一个可能阻塞线程的操作,也就是说可能会交出CPU执行时间片,而不至于导致卡顿或者ANR发生。
我听后,感觉有得聊,于是打算趁机打算再深入一步。
继续问道:queue.next()看起来像是去queue里获取下一条可以处理的message,你能否对这块儿的逻辑说得详细一些呢?
小张:嗯,可以。如果message queue检查到单链表里没有任何message存在,就会使得线程阻塞在此处,因为没有任何message可以返回使得loop()方法继续下面的处理逻辑,因此也没有可执行的代码片段,对于CPU来讲此线程将会进入休眠,就会把时间片分配给其他线程。
如果message queue检查到单链表队首有message可以立即返回[注1],交给loop()执行接下来处理此message 的逻辑,处理完逻辑后。for(;;)又会紧接着循环到开头的queue.next()问其要下一条message,如此周而复始...
听完小张的回答,我是比较满意的,毕竟到目前为止,我面的候选人里能回答到这一步的都比较少,心里对小张的印象分提高了不少。
为了考察小张对这个问题的理解到底有多深,我决定打破砂锅问到底。
我:嗯,很好很好。你的理解基本上是正确的,但这里面有个问题不知道你考虑过没有,就是当message queue在检查到没有message时进入了休眠。
那如果此时,用户此时来一个按钮点击事件,点击事件包装成的message被handler扔进来时,message queue又如何知道,从而立即做出反应?
毕竟UI线程是不能错失任何一个message的,否则对用户来说就是点击没有反应,对吧?
估计小张听完感觉内心快崩溃了...
小张:这个我只记得queue.next()的源码里有个nativePollOnce()进入了JNI C代码里,有立即执行的message就会立即返回,没有的话nativePollOnce()无法返回,线程就会进入休眠。如果此时有message来时,这里面的逻辑就会唤醒线程,重新进行获取message的逻辑...
我看小张的回答稍显模糊,估计是到了他理解的极限了,但毕竟离真相只差最后一步了,我怀着试一试的态度,打算做最后的试探。
于是问道:嗯嗯,能够理解到这个程度相当不错了。那能够最后说一下你刚才提到的”唤醒“这块具体是怎么实现的吗?
小张故作思考了一下道:这块儿...不是很了解...
我试图引导道:看nativePollOnce()这个函数的名字,有没有感觉很像Linux的什么机制?
小张经过提示,貌似想起了什么,小声问道:你说的是Linux的epoll吗?
到了这一步,我直接摊牌:是的,正是大名鼎鼎的epoll,epoll机制提供了Linux平台上最高效的I/O复用机制,它能够在一个地方等待多个文件句柄的I/O事件。
简而言之,就是android使用pipe管道创建两个fd文件描述符,nativePollOnce方法中正是承载着这个管道的读操作,根据fd知道是管道读端有可读事件。
当有message来临时,比如触摸事件,即会调用message.enqueueMessage(),添加完message后,调用了native层的nativeWake方法,就会向管道写端写一个“W”字符[注2],这样就能触发管道读端从epoll_wait函数返回,从而达到唤醒线程的目的,从nativePollOnce()处继续执行下去。
看小张似懂非懂的的表情,我知道这个可能一时半会儿解释不清楚了。
就微笑着说道:没事儿,你回答得已经挺好的了,关于pipe/epoll这块儿的知识点,你可以后面回去查资料了解一下。
小张点了点头,道:嗯,的确是,对于操作系统的底层知识,的确是我的薄弱点,我一定会加强。
[注1]:这里并非有message即返回,因为此message有可能是由postDelay发送的延时处理消息,不可立即执行,需要等到时间到时才执行。关于此种情况,请见下一篇。
[注2]:关于这里是如何触发的,请等后面的文章。
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