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Android Handler机制10之Native的实现

Android Handler机制10之Native的实现

作者: 隔壁老李头 | 来源:发表于2017-09-16 14:39 被阅读1077次
    Android Handler机制系列文章整体内容如下:

    一、简述

    前面的文章讲解了Java层的消息处理机制,其中MessageQueue类里面涉及到的多个Native方法,除了MessageQueue的native方法,native本身也有一套完整的消息机制,处理native消息。在整个消息机制中,MessageQueue是连接Java层和Native层的纽带,换而言之,Java层可以向MessageQueue消息队列中添加消息,Native层也可以向MessageQueue消息队列中添加消息。

    Native的层关系图:

    Native关系图.png

    二、MessageQueue

    在MessageQueue的native方法如下:

        private native static long nativeInit();
        private native static void nativeDestroy(long ptr);
        private native void nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis); /*non-static for callbacks*/
        private native static void nativeWake(long ptr);
        private native static boolean nativeIsPolling(long ptr);
        private native static void nativeSetFileDescriptorEvents(long ptr, int fd, int events);
    

    Android Handler机制6之MessageQueue简介中的五、native层代码的初始化中 说了MessaegQueue构造函数调用了nativeInit(),为了更好的理解,我们便从MessageQueue构造函数开始说起

    (一)、 nativeInit() 函数

    nativeInit() 的主要作用是初始化,是在MessageQueue的构造函数中调用

    代码在MessageQueue.java 68行

        MessageQueue(boolean quitAllowed) {
            mQuitAllowed = quitAllowed;
            // 通过JNI调用了Native层的相关函数,导致了NativeMessageQueue的创建
            mPtr = nativeInit();
        }
    

    MessageQueue只是有一个构造函数,该构造函数是包内可见的,其内部就两行代码,分别是设置了MessageQueue是否可以退出和native层代码的相关初始化

    在MessageQueue的构造函数里面调用 nativeInit(),我们来看下
    代码在MessageQueue.java 61行

        private native static long nativeInit();
    

    根据Android跨进程通信IPC之3——关于"JNI"的那些事中知道,nativeInit这个native方法对应的是android_os_MessageQueue.cpp里面的android_os_MessageQueue_nativeInit(JNIEnv* , jclass )函数

    1、jlong android_os_MessageQueue_nativeInit(JNIEnv* env, jclass clazz)方法

    代码在android_os_MessageQueue.cpp 172 行

    static jlong android_os_MessageQueue_nativeInit(JNIEnv* env, jclass clazz) {
        // 在Native层又创建了NativeMessageQueue
        NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = new NativeMessageQueue();
        if (!nativeMessageQueue) {
            jniThrowRuntimeException(env, "Unable to allocate native queue");
            return 0;
        }
    
        nativeMessageQueue->incStrong(env);
         // 这里返回值是Java层的mPtr,因此mPtr实际上是Java层MessageQueue与NativeMessesageQueue的桥梁
        return reinterpret_cast<jlong>(nativeMessageQueue);
    }
    

    此时Java层和Native层的MessageQueue被mPtr连接起来了,NativeMessageQueue只是Java层MessageQueue在Native层的体现,其本身并没有实现Queue的数据结构,而是从其父类MessageQueue中继承mLooper变量。与Java层类型,这个Looper也是线程级别的单列。

    代码中是直接new 的NativeMessageQueue无参构造函数,那我们那就来看下

    2、NativeMessageQueue无参构造函数

    NativeMessageQueue是android_os_MessageQueue.cpp的内部类
    代码在android_os_MessageQueue.cpp 78行

    NativeMessageQueue::NativeMessageQueue() : mPollEnv(NULL), mPollObj(NULL), mExceptionObj(NULL) {
        // 获取TLS中的Looper对象
        mLooper = Looper::getForThread(); 
        if (mLooper == NULL) {
            // 创建native层的Looper对象
            mLooper = new Looper(false); 
             // 保存native 层的Looper到TLS中(线程级单例)
            Looper::setForThread(mLooper); 
        }
    }
    
    • Looper::getForThread():功能类比于Java层的Looper.myLooper();
    • Looper::setForThread(mLooper):功能类比于Java层的ThreadLocal.set()

    通过上述代码我们知道:

    • 1、Java层的Looper的创建导致了MessageQueue的创建,而在Native层则刚刚相反,NativeMessageQueue的创建导致了Looper的创建
    • 2、MessageQueue是在Java层与Native层有着紧密的联系,但是此次Native层的Looper与Java层的Looper没有任何关系。
    • 3、Native层的Looper创建和Java层的也完全不一样,它利用了Linux的epoll机制检测了Input的fd和唤醒fd。从功能上来讲,这个唤醒fd才是真正处理Java Message和Native Message的钥匙。

    PS:5.0以上的版本Loooer定义在System/core下

    上面说了半天,那我们就来看下Native的Looper的构造函数

    3、 Native层的Looper的构造函数

    代码在Looper.cpp 71行

    Looper::Looper(bool allowNonCallbacks) :
            mAllowNonCallbacks(allowNonCallbacks), mSendingMessage(false),
            mPolling(false), mEpollFd(-1), mEpollRebuildRequired(false),
            mNextRequestSeq(0), mResponseIndex(0), mNextMessageUptime(LLONG_MAX) {
         /**  这才是Linux后来才有的东西,负责线程通信,替换了老版本的pipe */
        //构造唤醒时间的fd
        mWakeEventFd = eventfd(0, EFD_NONBLOCK); 
        AutoMutex _l(mLock);
        rebuildEpollLocked();  
    }
    

    这个方法重点就是调用了rebuildEpollLocked(); 函数

    PS:这里说一下eventfd,event具体与pipe有点像,用来完成两个线程之间(现在也支持进程级别),能够用来作为线程之间通讯,类似于pthread_cond_t。

    4、 Looper::rebuildEpollLocked() 函数

    代码在Looper.cpp 140行

    void Looper::rebuildEpollLocked() {
        // Close old epoll instance if we have one.
        if (mEpollFd >= 0) {
    #if DEBUG_CALLBACKS
            ALOGD("%p ~ rebuildEpollLocked - rebuilding epoll set", this);
    #endif
            // 关闭老的epoll实例
            close(mEpollFd);
        }
    
        // Allocate the new epoll instance and register the wake pipe.
        // 创建一个epoll实例,并注册wake管道。
        mEpollFd = epoll_create(EPOLL_SIZE_HINT);
        LOG_ALWAYS_FATAL_IF(mEpollFd < 0, "Could not create epoll instance.  errno=%d", errno);
    
        struct epoll_event eventItem;
        // 清空,把未使用的数据区域进行置0操作
        memset(& eventItem, 0, sizeof(epoll_event)); // zero out unused members of data field union
         //关注EPOLLIN事件,也就是可读
        eventItem.events = EPOLLIN;
         //设置Fd
        eventItem.data.fd = mWakeEventFd;
        //将唤醒事件(mWakeEventFd)添加到epoll实例(mEpollFd),其实只是为epoll放置一个唤醒机制
        int result = epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, mWakeEventFd, & eventItem);
        LOG_ALWAYS_FATAL_IF(result != 0, "Could not add wake event fd to epoll instance.  errno=%d",
                errno);
        // 这里主要添加的是Input事件,如键盘、传感器输入,这里基本上是由系统负责。
        for (size_t i = 0; i < mRequests.size(); i++) {
            const Request& request = mRequests.valueAt(i);
            struct epoll_event eventItem;
            request.initEventItem(&eventItem);
             // 将request的队列事件,分别添加到epoll实例
            int epollResult = epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, request.fd, & eventItem);
            if (epollResult < 0) {
                ALOGE("Error adding epoll events for fd %d while rebuilding epoll set, errno=%d",
                        request.fd, errno);
            }
        }
    

    这里一定要明白的是,添加这些fd除了mWakeEventFd负责解除阻塞让程序继续运行,从而处理Native Message和Java Message外,其他fd与Message的处理其实毫无关系。此时Java层与Native联系如下:

    Java与Native.png

    这时候大家可能有点蒙,所以我下面补充1个知识点,希望能帮助大家

    8、 小结

    所有整个流程整理如下图:


    流程.png

    (二) nativeDestroy()

    nativeDestroy是在MessageQueue的dispose()方法中调用,主要用于清空回收

    代码在MessageQueue.java 84行

        // Disposes of the underlying message queue.
        // Must only be called on the looper thread or the finalizer.
        private void dispose() {
            if (mPtr != 0) {
                // native方法
                nativeDestroy(mPtr);
                mPtr = 0;
            }
        }
    

    根据Android跨进程通信IPC之3——关于"JNI"的那些事中知道,nativeDestroy()这个native方法对应的是android_os_MessageQueue.cpp里面的android_os_MessageQueue_nativeDestroy()函数

    1、android_os_MessageQueue_nativeDestroy()函数

    代码在MessageQueue.java 183行

    static void android_os_MessageQueue_nativeDestroy(JNIEnv* env, jclass clazz, jlong ptr) {
        // 强制类型转换为nativeMessageQueue
        NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = reinterpret_cast<NativeMessageQueue*>(ptr);
        //调用nativeMessageQueue的decStrong()函数
        nativeMessageQueue->decStrong(env);
    }
    

    我们看到上面代码是

    • 首先,将Java层传递下来的mPtr转换为nativeMessageQueue
    • 其次,nativeMessageQueue调用decStrong(env)

    nativeMessageQueue继承自RefBase类,所以decStrong最终调用的是RefBase.decStrong()。

    Android跨进程通信IPC之4——AndroidIPC基础2的第五部分五、智能指针,中对智能指针有详细描述,这里就不过多介绍了

    2、总体流程图
    nativeDestroy()流程.png

    (三) nativePollOnce()

    nativePollOnce()是在MessageQueue的next()方法中调用,用于提取消息的调用链

    代码在MessageQueue.java 323行

    Message next() {
        final long ptr = mPtr;
        if (ptr == 0) {
            return null;
        }
    
        for (;;) {
            ...
            //阻塞操作
            nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
            ...
        }
    

    根据Android跨进程通信IPC之3——关于"JNI"的那些事中知道,nativeDestroy()这个native方法对应的是android_os_MessageQueue.cpp里面的android_os_MessageQueue_nativePollOnce()函数

    1、nativePollOnce()

    代码在MessageQueue.java 188行

    static void android_os_MessageQueue_nativePollOnce(JNIEnv* env, jobject obj, jlong ptr, jint timeoutMillis) {
        //将Java层传递下来的mPtr转换为nativeMessageQueue
        NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = reinterpret_cast<NativeMessageQueue*>(ptr);
        nativeMessageQueue->pollOnce(env, obj, timeoutMillis); 
    }
    

    我们看到上面代码是

    • 首先,将Java层传递下来的mPtr转换为nativeMessageQueue
    • 其次,nativeMessageQueue调用pollOnce(env, obj, timeoutMillis)

    那我们就来看下pollOnce(env, obj, timeoutMillis)方法

    2、 NativeMessageQueue::pollOnce(JNIEnv*, jobject, int)函数
    void NativeMessageQueue::pollOnce(JNIEnv* env, jobject pollObj, int timeoutMillis) {
        mPollEnv = env;
        mPollObj = pollObj;
        // 重点函数
        mLooper->pollOnce(timeoutMillis);
        mPollObj = NULL;
        mPollEnv = NULL;
    
        if (mExceptionObj) {
            env->Throw(mExceptionObj);
            env->DeleteLocalRef(mExceptionObj);
            mExceptionObj = NULL;
        }
    }
    

    这个函数内容很简答, 主要就是进行赋值,并调用pollOnce(timeoutMillis)

    那我们再来看一下pollOnce(timeoutMillis)函数

    3、Looper::pollOnce()函数

    代码在Looper.h 264 行

    inline int pollOnce(int timeoutMillis) {
        return pollOnce(timeoutMillis, NULL, NULL, NULL); 
    }
    

    这个函数里面主要是调用的是ollOnce(timeoutMillis, NULL, NULL, NULL);

    4、Looper::pollOnce(int, int, int, void**)函数

    代码在Looper.cpp 264 行

    int Looper::pollOnce(int timeoutMillis, int* outFd, int* outEvents, void** outData) {
        int result = 0;
        // 对fd对应的Responses进行处理,后面发现Response里都是活动fd
        for (;;) {
            // 先处理没有Callback的Response事件
            while (mResponseIndex < mResponses.size()) {
                const Response& response = mResponses.itemAt(mResponseIndex++);
                int ident = response.request.ident;
                if (ident >= 0) {
                    // ident>=0则表示没有callback,因为POLL_CALLBACK=-2
                    int fd = response.request.fd;
                    int events = response.events;
                    void* data = response.request.data;
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE
                    ALOGD("%p ~ pollOnce - returning signalled identifier %d: "
                            "fd=%d, events=0x%x, data=%p",
                            this, ident, fd, events, data);
    #endif
                    if (outFd != NULL) *outFd = fd;
                    if (outEvents != NULL) *outEvents = events;
                    if (outData != NULL) *outData = data;
                    return ident;
                }
            }
             // 注意这里处于循环内部,改变result的值在后面的pollInner
            if (result != 0) {
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE
                ALOGD("%p ~ pollOnce - returning result %d", this, result);
    #endif
                if (outFd != NULL) *outFd = 0;
                if (outEvents != NULL) *outEvents = 0;
                if (outData != NULL) *outData = NULL;
                return result;
            }
            // 再处理内部轮训
            result = pollInner(timeoutMillis);
        }
    }
    

    参数说明:

    • timeoutMillis:超时时长
    • outFd:发生事件的文件描述符
    • outEvents:当前outFd上发生的事件,包含以下4类事件
      • EVENT_INPUT:可读
      • EVENT_OUTPUT:可写
      • EVENT_ERROR:错误
      • EVENT_HANGUP:中断
    • outData:上下文数据

    这个函数内部最后调用了pollInner(int),让我们来看一下

    5、Looper::pollInner()函数

    代码在Looper.cpp 220 行

    int Looper::pollInner(int timeoutMillis) {
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE
        ALOGD("%p ~ pollOnce - waiting: timeoutMillis=%d", this, timeoutMillis);
    #endif
    
        // Adjust the timeout based on when the next message is due.
        if (timeoutMillis != 0 && mNextMessageUptime != LLONG_MAX) {
            nsecs_t now = systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC);
            int messageTimeoutMillis = toMillisecondTimeoutDelay(now, mNextMessageUptime);
            if (messageTimeoutMillis >= 0
                    && (timeoutMillis < 0 || messageTimeoutMillis < timeoutMillis)) {
                timeoutMillis = messageTimeoutMillis;
            }
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE
            ALOGD("%p ~ pollOnce - next message in %" PRId64 "ns, adjusted timeout: timeoutMillis=%d",
                    this, mNextMessageUptime - now, timeoutMillis);
    #endif
        }
    
        // Poll.
        int result = POLL_WAKE;
        mResponses.clear();
        mResponseIndex = 0;
    
        // We are about to idle.
         // 即将处于idle状态
        mPolling = true;
        // fd最大的个数是16
        struct epoll_event eventItems[EPOLL_MAX_EVENTS];
        // 等待时间发生或者超时,在nativeWake()方法,向管道写端写入字符,则方法会返回。
        int eventCount = epoll_wait(mEpollFd, eventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis);
    
        // No longer idling.
        // 不再处于idle状态
        mPolling = false;
         // 请求锁 ,因为在Native Message的处理和添加逻辑上需要同步
        // Acquire lock.
        mLock.lock();
    
        // Rebuild epoll set if needed.
        // 如果需要,重建epoll
        if (mEpollRebuildRequired) {
            mEpollRebuildRequired = false;
            // epoll重建,直接跳转到Done
            rebuildEpollLocked();
            goto Done;
        }
    
        // Check for poll error.
        if (eventCount < 0) {
            if (errno == EINTR) {
                goto Done;
            }
            ALOGW("Poll failed with an unexpected error, errno=%d", errno);
            // epoll事件个数小于0,发生错误,直接跳转Done
            result = POLL_ERROR;
            goto Done;
        }
    
        // Check for poll timeout.
        //如果需要,重建epoll
        if (eventCount == 0) {
        //epoll事件个数等于0,发生超时,直接跳转Done
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE
            ALOGD("%p ~ pollOnce - timeout", this);
    #endif
            result = POLL_TIMEOUT;
            goto Done;
        }
    
        // Handle all events.
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE
        ALOGD("%p ~ pollOnce - handling events from %d fds", this, eventCount);
    #endif
       // 循环处理所有的事件
        for (int i = 0; i < eventCount; i++) {
            int fd = eventItems[i].data.fd;
            uint32_t epollEvents = eventItems[i].events;
            //首先处理mWakeEventFd
            if (fd == mWakeEventFd) {
                //如果是唤醒mWakeEventFd有反应
                if (epollEvents & EPOLLIN) {
                    /**重点代码*/
                    // 已经唤醒了,则读取并清空管道数据
                    awoken();  // 该函数内部就是read,从而使FD可读状态被清除
                } else {
                    ALOGW("Ignoring unexpected epoll events 0x%x on wake event fd.", epollEvents);
                }
            } else {
                // 其他input fd处理,其实就是将活动放入response队列,等待处理
                ssize_t requestIndex = mRequests.indexOfKey(fd);
                if (requestIndex >= 0) {
                    int events = 0;
                    if (epollEvents & EPOLLIN) events |= EVENT_INPUT;
                    if (epollEvents & EPOLLOUT) events |= EVENT_OUTPUT;
                    if (epollEvents & EPOLLERR) events |= EVENT_ERROR;
                    if (epollEvents & EPOLLHUP) events |= EVENT_HANGUP;
                     // 处理request,生成对应的response对象,push到响应数组
                    pushResponse(events, mRequests.valueAt(requestIndex));
                } else {
                    ALOGW("Ignoring unexpected epoll events 0x%x on fd %d that is "
                            "no longer registered.", epollEvents, fd);
                }
            }
        }
    Done: ;
        // Invoke pending message callbacks.
        // 再处理Native的Message,调用相应回调方法
        mNextMessageUptime = LLONG_MAX;
        while (mMessageEnvelopes.size() != 0) {
            nsecs_t now = systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC);
            const MessageEnvelope& messageEnvelope = mMessageEnvelopes.itemAt(0);
            if (messageEnvelope.uptime <= now) {
                // Remove the envelope from the list.
                // We keep a strong reference to the handler until the call to handleMessage
                // finishes.  Then we drop it so that the handler can be deleted *before*
                // we reacquire our lock.
                { // obtain handler
                    sp<MessageHandler> handler = messageEnvelope.handler;
                    Message message = messageEnvelope.message;
                    mMessageEnvelopes.removeAt(0);
                    mSendingMessage = true;
                     // 释放锁
                    mLock.unlock();
    
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE || DEBUG_CALLBACKS
                    ALOGD("%p ~ pollOnce - sending message: handler=%p, what=%d",
                            this, handler.get(), message.what);
    #endif
                    // 处理消息事件
                    handler->handleMessage(message);
                } // release handler
                // 请求锁
                mLock.lock();
                mSendingMessage = false;
                 // 发生回调
                result = POLL_CALLBACK;
            } else {
                // The last message left at the head of the queue determines the next wakeup time.
                mNextMessageUptime = messageEnvelope.uptime;
                break;
            }
        }
    
        // Release lock.
        // 释放锁
        mLock.unlock();
    
        // Invoke all response callbacks.
        // 处理带有Callback()方法的response事件,执行Response相应的回调方法
        for (size_t i = 0; i < mResponses.size(); i++) {
            Response& response = mResponses.editItemAt(i);
            if (response.request.ident == POLL_CALLBACK) {
                int fd = response.request.fd;
                int events = response.events;
                void* data = response.request.data;
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE || DEBUG_CALLBACKS
                ALOGD("%p ~ pollOnce - invoking fd event callback %p: fd=%d, events=0x%x, data=%p",
                        this, response.request.callback.get(), fd, events, data);
    #endif
                // Invoke the callback.  Note that the file descriptor may be closed by
                // the callback (and potentially even reused) before the function returns so
                // we need to be a little careful when removing the file descriptor afterwards.
                // 处理请求的回调方法
                int callbackResult = response.request.callback->handleEvent(fd, events, data);
                if (callbackResult == 0) {
                    // 移除fd
                    removeFd(fd, response.request.seq);
                }
    
                // Clear the callback reference in the response structure promptly because we
                // will not clear the response vector itself until the next poll.
                 // 清除response引用的回调方法
                response.request.callback.clear();
                 // 发生回调
                result = POLL_CALLBACK;
            }
        }
        return result;
    }
    

    pollOnce返回值说明:

    • POLL_WAKE: 表示由wake()出发,即pipe写端的write事件触发
    • POLL_CALLBACK:表示某个被监听fd被触发
    • POLL_TIMEOUT:表示等待超时
    • POLL_ERROR:表示等待期间发生错误

    pollInner()方法的处理流程:

    • 1、先调用epoll_wait(),这是阻塞方法,用于等待事件发生或者超时。
    • 2、对于epoll_wait()返回,当且仅当以下3种情况出现
      • POLL_ERROR:发生错误,直接跳转Done
      • POLL_TIMEOUT:发生超时,直接跳转到Done
      • 检测到管道有事情发生,则再根据情况做相应处理:
        • 如果检测到管道产生事件,则直接读取管道的数据
        • 如果是其他事件,则处理request,生成对应的response对象,push到response数组
    • 3、进入Done标记位的代码:
      • 先处理Native的Message,调用Native的Handler来处理该Message
      • 再处理Resposne数组,POLL_CALLBACK类型的事件

    从上面的流程,可以发现对于Request先收集,一并放入response数组,而不是马上执行。真正在Done开始执行的时候,先处理Native Message,再处理Request,说明Native Message优先级高于Request请求的优先级。

    PS:在polOnce()方法中,先处理Response数组不带Callback的事件,再调用了再调用了pollInner()函数。

    6、Looper::awoken()函数

    代码在Looper.cpp 418行

    void Looper::awoken() {
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE
        ALOGD("%p ~ awoken", this);
    #endif
        uint64_t counter;
        // 不断的读取管道数据,目的就是为了清空管道内容
        TEMP_FAILURE_RETRY(read(mWakeEventFd, &counter, sizeof(uint64_t)));
    }
    
    7、小结

    整体的流程图如下:


    流程图.png

    (四)、nativeDestroy()

    nativeWake用于唤醒功能,在添加消息到消息队列enqueueMessage(),或者把消息从消息队列中全部移除quit(),再有需要时会调用nativeWake方法。包含唤醒过程的添加消息的调用链
    下面来进一步来看看调用链的过程:

    1、enqueueMessage(Message, long)

    代码在MessageQueue.java 533行

        boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
              ....
              //将Message按按时间插入MessageQueue
                if (needWake) {
                    nativeWake(mPtr);
                }
             ....
        }
    

    在向消息队列添加Message时,需要根据mBlocked情况来就决定是否需要调用nativeWake。

    根据Android跨进程通信IPC之3——关于"JNI"的那些事中知道,nativeDestroy()这个native方法对应的是android_os_MessageQueue.cpp里面的android_os_MessageQueue_nativeWake(JNIEnv*, jclass, jlong ) 函数

    2、android_os_MessageQueue_nativeWake()

    代码在android_os_MessageQueue.cpp 194行

    static void android_os_MessageQueue_nativeWake(JNIEnv* env, jclass clazz, jlong ptr) {
        // 将Java层传递下来的mPtr转换为nativeMessageQueue
        NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = reinterpret_cast<NativeMessageQueue*>(ptr);
        //调用wake函数
        nativeMessageQueue->wake();
    }
    

    我们看到上面代码是

    • 首先,将Java层传递下来的mPtr转换为nativeMessageQueue
    • 其次,nativeMessageQueue调用wake()函数
    3、NativeMessageQueue::wake()函数

    代码在android_os_MessageQueue.cpp 121行

    void NativeMessageQueue::wake() {
        mLooper->wake();
    }
    

    这个方法很简单,就是直接调用Looper的wake()函数,

    4、Looper::wake()函数

    代码在Looper.cpp 404行

    void Looper::wake() {
    #if DEBUG_POLL_AND_WAKE
        ALOGD("%p ~ wake", this);
    #endif
    
        uint64_t inc = 1;
        // 向管道mWakeEventFd写入字符1
        ssize_t nWrite = TEMP_FAILURE_RETRY(write(mWakeEventFd, &inc, sizeof(uint64_t)));
        if (nWrite != sizeof(uint64_t)) {
            if (errno != EAGAIN) {
                ALOGW("Could not write wake signal, errno=%d", errno);
            }
        }
    }
    

    Looper类的 wake()函数只是往mWakeEventfd中写了一些内容,这个fd只是通知而已,类似于pipi,最后会把epoll_wai唤醒,线程就不阻塞了继续发送
    Native层的消息,然后处理之前的addFd事件,然后处理Java层的消息。

    PS:其中TEMP_FAILURE_RETRY 是一个宏定义,当执行write失败后,会不断重复执行,直到执行成功为止。

    5、小结

    总结一下流程图如下:

    流程图.png

    (五)、sendMessage()

    前面几篇文章讲述了Java层如何向MessageQueue类添加消息,那么接下来讲讲Native层如何向MessageQueue发送消息。

    1、Looper::sendMessage(const sp<MessageHandler>& handler, const Message& message) 函数

    代码在Looper.cpp 583行

    void Looper::sendMessage(const sp<MessageHandler>& handler, const Message& message) {
        nsecs_t now = systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC);
        sendMessageAtTime(now, handler, message);
    }
    

    我们看到方法里面调用了sendMessageAtTime(now, handler, message) 函数

    2、 Looper::sendMessageDelayed(nsecs_t uptimeDelay, const sp<MessageHandler>& handler,
        const Message& message)函数
    

    代码在Looper.cpp 588行

    void Looper::sendMessageDelayed(nsecs_t uptimeDelay, const sp<MessageHandler>& handler,
            const Message& message) {
        nsecs_t now = systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC);
        sendMessageAtTime(now + uptimeDelay, handler, message);
    }
    

    我们看到方法里面调用了sendMessageAtTime(now, handler, message) 函数

    所以我们说:

    sendMessage()sendMessageDelayed()都是调用sendMessageAtTime()来完成消息插入。

    那我们就来看一下sendMessageAtTime()

    3、 Looper::sendMessageDelayed(nsecs_t uptimeDelay, const sp<MessageHandler>& handler,
        const Message& message)函数
    
    void Looper::sendMessageAtTime(nsecs_t uptime, const sp<MessageHandler>& handler,
            const Message& message) {
    #if DEBUG_CALLBACKS
        ALOGD("%p ~ sendMessageAtTime - uptime=%" PRId64 ", handler=%p, what=%d",
                this, uptime, handler.get(), message.what);
    #endif
    
        size_t i = 0;
        { // acquire lock
           // 请求锁
            AutoMutex _l(mLock);
    
            size_t messageCount = mMessageEnvelopes.size();
           // 找到message应该插入的位置i
            while (i < messageCount && uptime >= mMessageEnvelopes.itemAt(i).uptime) {
                i += 1;
            }
    
            MessageEnvelope messageEnvelope(uptime, handler, message);
            mMessageEnvelopes.insertAt(messageEnvelope, i, 1);
    
            // Optimization: If the Looper is currently sending a message, then we can skip
            // the call to wake() because the next thing the Looper will do after processing
            // messages is to decide when the next wakeup time should be.  In fact, it does
            // not even matter whether this code is running on the Looper thread.
            // 如果当前正在发送消息,那么不再调用wake(),直接返回
            if (mSendingMessage) {
                return;
            }
        } // release lock
        // 释放锁
        // Wake the poll loop only when we enqueue a new message at the head.
        // 当消息加入到消息队列的头部时,需要唤醒poll循环
        if (i == 0) {
            wake();
        }
    }
    

    (六)、sendMessage()

    本节介绍了MessageQueue的native()方法,经过层层调用:

    • nativeInit()方法,最终实现由epoll机制中的epoll_create()/epoll_ctl()完成
    • nativeDestory()方法,最终实现由RefBase::decStrong()完成
    • nativePollOnce()方法,最终实现由Looper::pollOnce()完成
    • nativeWake()方法,最终实现由Looper::wake()调用write方法,向管道写入字符
    • nativeIsPolling(),nativeSetFileDescriptorEvents()这两个方法类似,此处就不一一列举了。

    三、Native结构体和类

    Looper.h/Looper.cpp文件中定义了Message结构体,消息处理类,回调类,Looper类

    (一)、Message结构体

    代码在(http://androidxref.com/6.0.1_r10/xref/system/core/include/utils/Looper.h) 50行

    struct Message {
        Message() : what(0) { }
        Message(int what) : what(what) { }
    
        /* The message type. (interpretation is left up to the handler) */
        // 消息类型
        int what;
    };
    

    (二)、消息处理类

    1、MessageHandler类

    代码在Looper.h 67行

    /**
     * Interface for a Looper message handler.
     *
     * The Looper holds a strong reference to the message handler whenever it has
     * a message to deliver to it.  Make sure to call Looper::removeMessages
     * to remove any pending messages destined for the handler so that the handler
     * can be destroyed.
     */
    class MessageHandler : public virtual RefBase {
    protected:
        virtual ~MessageHandler() { }
    
    public:
        /**
         * Handles a message.
         */
        virtual void handleMessage(const Message& message) = 0;
    };
    

    这个类很简单,就不多说了,这里说下注释:

    • 处理Looper消息程序的接口。
    • 当一个消息要传递给其对应的Handler时候,Looper持有一个消息Handler的强引用。在这个Handler销毁之前,请确保调用Looper :: removeMessages来删除待处理的消息。
    2、WeakMessageHandler类

    代码在Looper.h 82行

    /**
     * A simple proxy that holds a weak reference to a message handler.
     */
    class WeakMessageHandler : public MessageHandler {
    protected:
        virtual ~WeakMessageHandler();
    
    public:
        WeakMessageHandler(const wp<MessageHandler>& handler);
        virtual void handleMessage(const Message& message);
    
    private:
        wp<MessageHandler> mHandler;
    };
    

    这里并没有handleMessage的代码,我们是不是忽略了什么?再找一下,果然这块的代码在
    Looper.cpp 38行

    void WeakMessageHandler::handleMessage(const Message& message) {
        sp<MessageHandler> handler = mHandler.promote();
        if (handler != NULL) {
            调用Mes
            handler->handleMessage(message); 
        }
    }
    

    (三)、回调类

    1、LooperCallback类

    代码在Looper.h 98行

    /**
     * A looper callback.
     */
    class LooperCallback : public virtual RefBase {
    protected:
        virtual ~LooperCallback() { }
    
    public:
        /**
         * Handles a poll event for the given file descriptor.
         * It is given the file descriptor it is associated with,
         * a bitmask of the poll events that were triggered (typically EVENT_INPUT),
         * and the data pointer that was originally supplied.
         *
         * Implementations should return 1 to continue receiving callbacks, or 0
         * to have this file descriptor and callback unregistered from the looper.
         */
        // 用于处理指定的文件描述符poll事件
        virtual int handleEvent(int fd, int events, void* data) = 0;
    };
    
    

    简单翻译一下handleEvent方法的注释:

    • 处理给定文件描述符的轮训事件。
    • 用来 将 最初提供的数据指针和轮训事件的掩码(通常为EVENT_INPUT)来关联的文件描述符。
    • 实现子类如果想继续接收回调则返回1,如果未注册文件描述符和回调则返回0
    2、SimpleLooperCallback类

    代码在Looper.cpp 118行

    class SimpleLooperCallback : public LooperCallback {
    protected:
        virtual ~SimpleLooperCallback();
    public:
        SimpleLooperCallback(Looper_callbackFunc callback);
        virtual int handleEvent(int fd, int events, void* data);
    private:
        Looper_callbackFunc mCallback;
    };
    

    它和WeakMessageHandler类一样handleEvent的方法在Looper.cpp 55行

    int SimpleLooperCallback::handleEvent(int fd, int events, void* data) {
        // 调用回调方法
        return mCallback(fd, events, data); 
    }
    

    (四)、Looper类

    1 、 Native层的Looper类简介

    Looper.cpp

    2 、 Native层的Looper类常量
    // 每个epoll实例默认的文件描述符个数
    static const int EPOLL_SIZE_HINT = 8; 
     // 轮训事件的文件描述符个数上限
    static const int EPOLL_MAX_EVENTS = 16; 
    
    3、Native Looper类的常用方法:
    方法 解释
    Looper(bool) Looper的构造函数
    static sp<Looper> prepar(int) 如果该线程没有绑定Looper,才创建Loopr,否则直接返回
    int pollOnec(int ,int* int,void) 轮训,等待事件发生
    void wake() 唤醒Looper
    void sendMessage(const sp<MessageHandler>&handler,const Message&message) 发送消息
    int addFd(int,int,int,Looper_callbackFunc,void*) 添加要监听的文件描述符fd
    4、Request、Resposne、MessageEvent 三个结构体

    Looper类的内部定义了Request、Resposne、MessageEnvelope这三个结构体
    关系图如下:

    结构体关系图.png
    4.1、Request 结构体

    代码在Looper.h 420行

    // 请求结构体
    struct Request { 
        int fd;
        int ident;
        int events;
        int seq;
        sp<LooperCallback> callback;
        void* data;
        void initEventItem(struct epoll_event* eventItem) const;
    };
    
    4.2、Resposne 结构体

    代码在Looper.h 431行

    // 响应结构体
    struct Response { 
        int events;
        Request request;
    };
    
    4.3、MessageEnvelope 结构体

    代码在Looper.h 436行

    // 信封结构体
    struct MessageEnvelope { 
        MessageEnvelope() : uptime(0) { }
        MessageEnvelope(nsecs_t uptime, const sp<MessageHandler> handler,
                const Message& message) : uptime(uptime), handler(handler), message(message) {
        }
        nsecs_t uptime;
        sp<MessageHandler> handler;
        Message message;
    };
    

    MessageEnvelope正如其名字,信封。MessageEnvelope里面记录着收信人(handler),发信时间(uptime),信件内容(message)。

    5、Native Looper类的类图如下:
    类图.png
    6 Native Looper的监听文件描述符

    Native Looper除了提供message机制外,还提供监听文件描述符的方式。通过addFd()接口加入需要被监听的文件描述符。

    代码在Looper.cpp 434行

        int addFd(int fd, int ident, int events, Looper_callbackFunc callback, void* data);
        int addFd(int fd, int ident, int events, const sp<LooperCallback>& callback, void* data);  
    

    其中:

    • fd:为所需要监听的文件描述符
    • ident:表示为当前发生时间的标识符,必须>=0,或者为POLL_CALLBACK(-2)如果指定了callback
    • events:表示为要监听的文件类型,默认是EVENT_INPUT。
    • callback:当有事件发生时,会回调该callback函数。
    • data:两种使用方式:
      • 指定callback来处理事件:当该文件描述符上有事件来时,该callback会被执行,然后从fd读取数据。这个时候ident是被忽略的。
      • 通过指定的ident来处理事件:当该文件描述符有数据来到时,pollOnce()会返回一个ident,调用者会判断该ident是否等于自己需要处理事件ident,如果是的话,则开始处理事件。

    (####) 五、Java层的addFd

    我之前一直以为只能在C层的Looper中才能addFd,原来在Java层也通过JNI做了这个功能。我们可以在MessageQueue中的addOnFileDescriptorEventListener来实现这个功能。
    代码在MessageQueue.java 186行

        /**
         * Adds a file descriptor listener to receive notification when file descriptor
         * related events occur.
         * <p>
         * If the file descriptor has already been registered, the specified events
         * and listener will replace any that were previously associated with it.
         * It is not possible to set more than one listener per file descriptor.
         * </p><p>
         * It is important to always unregister the listener when the file descriptor
         * is no longer of use.
         * </p>
         *
         * @param fd The file descriptor for which a listener will be registered.
         * @param events The set of events to receive: a combination of the
         * {@link OnFileDescriptorEventListener#EVENT_INPUT},
         * {@link OnFileDescriptorEventListener#EVENT_OUTPUT}, and
         * {@link OnFileDescriptorEventListener#EVENT_ERROR} event masks.  If the requested
         * set of events is zero, then the listener is unregistered.
         * @param listener The listener to invoke when file descriptor events occur.
         *
         * @see OnFileDescriptorEventListener
         * @see #removeOnFileDescriptorEventListener
         */
        public void addOnFileDescriptorEventListener(@NonNull FileDescriptor fd,
                @OnFileDescriptorEventListener.Events int events,
                @NonNull OnFileDescriptorEventListener listener) {
            if (fd == null) {
                throw new IllegalArgumentException("fd must not be null");
            }
            if (listener == null) {
                throw new IllegalArgumentException("listener must not be null");
            }
    
            synchronized (this) {
                updateOnFileDescriptorEventListenerLocked(fd, events, listener);
            }
        }
    

    通过上面代码分析,我们知道这里面有两个重点

    • 1 onFileDescriptorEventListener 这个回调
    • 2 updateOnFileDescriptorEventListenerLocked()方法
    8.1、OnFileDescriptorEventListener

    代码在MessageQueue.java 186行

       /**
         * A listener which is invoked when file descriptor related events occur.
         */
        public interface OnFileDescriptorEventListener {
            /**
             * File descriptor event: Indicates that the file descriptor is ready for input
             * operations, such as reading.
             * <p>
             * The listener should read all available data from the file descriptor
             * then return <code>true</code> to keep the listener active or <code>false</code>
             * to remove the listener.
             * </p><p>
             * In the case of a socket, this event may be generated to indicate
             * that there is at least one incoming connection that the listener
             * should accept.
             * </p><p>
             * This event will only be generated if the {@link #EVENT_INPUT} event mask was
             * specified when the listener was added.
             * </p>
             */
            public static final int EVENT_INPUT = 1 << 0;
    
            /**
             * File descriptor event: Indicates that the file descriptor is ready for output
             * operations, such as writing.
             * <p>
             * The listener should write as much data as it needs.  If it could not
             * write everything at once, then it should return <code>true</code> to
             * keep the listener active.  Otherwise, it should return <code>false</code>
             * to remove the listener then re-register it later when it needs to write
             * something else.
             * </p><p>
             * This event will only be generated if the {@link #EVENT_OUTPUT} event mask was
             * specified when the listener was added.
             * </p>
             */
            public static final int EVENT_OUTPUT = 1 << 1;
    
            /**
             * File descriptor event: Indicates that the file descriptor encountered a
             * fatal error.
             * <p>
             * File descriptor errors can occur for various reasons.  One common error
             * is when the remote peer of a socket or pipe closes its end of the connection.
             * </p><p>
             * This event may be generated at any time regardless of whether the
             * {@link #EVENT_ERROR} event mask was specified when the listener was added.
             * </p>
             */
            public static final int EVENT_ERROR = 1 << 2;
    
            /** @hide */
            @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
            @IntDef(flag=true, value={EVENT_INPUT, EVENT_OUTPUT, EVENT_ERROR})
            public @interface Events {}
    
            /**
             * Called when a file descriptor receives events.
             *
             * @param fd The file descriptor.
             * @param events The set of events that occurred: a combination of the
             * {@link #EVENT_INPUT}, {@link #EVENT_OUTPUT}, and {@link #EVENT_ERROR} event masks.
             * @return The new set of events to watch, or 0 to unregister the listener.
             *
             * @see #EVENT_INPUT
             * @see #EVENT_OUTPUT
             * @see #EVENT_ERROR
             */
            @Events int onFileDescriptorEvents(@NonNull FileDescriptor fd, @Events int events);
        }
    
        private static final class FileDescriptorRecord {
            public final FileDescriptor mDescriptor;
            public int mEvents;
            public OnFileDescriptorEventListener mListener;
            public int mSeq;
    
            public FileDescriptorRecord(FileDescriptor descriptor,
                    int events, OnFileDescriptorEventListener listener) {
                mDescriptor = descriptor;
                mEvents = events;
                mListener = listener;
            }
        }
    
    8.2、updateOnFileDescriptorEventListenerLocked()方法

    代码在MessageQueue.java 222行

        private void updateOnFileDescriptorEventListenerLocked(FileDescriptor fd, int events,
                OnFileDescriptorEventListener listener) {
            final int fdNum = fd.getInt$();
    
            int index = -1;
            FileDescriptorRecord record = null;
            if (mFileDescriptorRecords != null) {
                index = mFileDescriptorRecords.indexOfKey(fdNum);
                if (index >= 0) {
                    record = mFileDescriptorRecords.valueAt(index);
                    if (record != null && record.mEvents == events) {
                        return;
                    }
                }
            }
    
            if (events != 0) {
                events |= OnFileDescriptorEventListener.EVENT_ERROR;
                if (record == null) {
                    if (mFileDescriptorRecords == null) {
                        mFileDescriptorRecords = new SparseArray<FileDescriptorRecord>();
                    }
                    //fd保存在FileDescriptorRecord对象
                    record = new FileDescriptorRecord(fd, events, listener);
                    // mFileDescriptorRecords 保存
                    mFileDescriptorRecords.put(fdNum, record);
                } else {
                    record.mListener = listener;
                    record.mEvents = events;
                    record.mSeq += 1;
                }
                // 调用native函数
                nativeSetFileDescriptorEvents(mPtr, fdNum, events);
            } else if (record != null) {
                record.mEvents = 0;
                mFileDescriptorRecords.removeAt(index);
            }
        }
    
    8.2.1、android_os_MessageQueue_nativeSetFileDescriptorEvents()函数

    根据Android跨进程通信IPC之3——关于"JNI"的那些事中知道,nativeInit这个native方法对应的是android_os_MessageQueue.cpp里面的android_os_MessageQueue_nativeSetFileDescriptorEvents(JNIEnv* env, jclass clazz, jlong ptr, jint fd, jint events)函数

    代码在android_os_MessageQueue.cpp 204行

    static void android_os_MessageQueue_nativeSetFileDescriptorEvents(JNIEnv* env, jclass clazz,
            jlong ptr, jint fd, jint events) {
        NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = reinterpret_cast<NativeMessageQueue*>(ptr);
        nativeMessageQueue->setFileDescriptorEvents(fd, events);
    }
    

    我们看到这个函数里面调用了nativeMessageQueue的setFileDescriptorEvents(fd, events);函数。

    8.2.2、NativeMessageQueue::setFileDescriptorEvents(int fd, int events)函数

    代码在android_os_MessageQueue.cpp 125行

    void NativeMessageQueue::setFileDescriptorEvents(int fd, int events) {
        if (events) {
            int looperEvents = 0;
            if (events & CALLBACK_EVENT_INPUT) {
                looperEvents |= Looper::EVENT_INPUT;
            }
            if (events & CALLBACK_EVENT_OUTPUT) {
                looperEvents |= Looper::EVENT_OUTPUT;
            }
            // 重点代码
            mLooper->addFd(fd, Looper::POLL_CALLBACK, looperEvents, this,
                    reinterpret_cast<void*>(events));
        } else {
            mLooper->removeFd(fd);
        }
    }
    

    我们看到了在这个函数内部调用了mLooper的addFd函数。

    大家注意一下Looper的addFd函数,中的倒数二个参数是this,侧面说明了NativeMessageQueue继承了LooperCallback。

    代码在android_os_MessageQueue.cpp 41行

    class NativeMessageQueue : public MessageQueue, public LooperCallback {
    public:
        NativeMessageQueue();
        virtual ~NativeMessageQueue();
    
        virtual void raiseException(JNIEnv* env, const char* msg, jthrowable exceptionObj);
    
        void pollOnce(JNIEnv* env, jobject obj, int timeoutMillis);
        void wake();
        void setFileDescriptorEvents(int fd, int events);
    
        virtual int handleEvent(int fd, int events, void* data);
       ...
    }
    

    所以说,需要实现handleEvent()函数。handleEvent()函数就是在looper中epoll_wait之后,当我们增加的fd有数据就会调用这个函数。

    代码在android_os_MessageQueue.cpp 141行

    int NativeMessageQueue::handleEvent(int fd, int looperEvents, void* data) {
        int events = 0;
        if (looperEvents & Looper::EVENT_INPUT) {
            events |= CALLBACK_EVENT_INPUT;
        }
        if (looperEvents & Looper::EVENT_OUTPUT) {
            events |= CALLBACK_EVENT_OUTPUT;
        }
        if (looperEvents & (Looper::EVENT_ERROR | Looper::EVENT_HANGUP | Looper::EVENT_INVALID)) {
            events |= CALLBACK_EVENT_ERROR;
        }
        int oldWatchedEvents = reinterpret_cast<intptr_t>(data);
        // 调用回调
        int newWatchedEvents = mPollEnv->CallIntMethod(mPollObj,
                gMessageQueueClassInfo.dispatchEvents, fd, events); /
        if (!newWatchedEvents) {
            return 0; // unregister the fd
        }
        if (newWatchedEvents != oldWatchedEvents) {
            setFileDescriptorEvents(fd, newWatchedEvents);
        }
        return 1;
    }
    

    最后在java的MessageQueue中的dispatchEvent就是在jni层反调过来的,然后调用之前注册的回调函数

    代码在MessageQueue.java259行

        // Called from native code.
        private int dispatchEvents(int fd, int events) {
            // Get the file descriptor record and any state that might change.
            final FileDescriptorRecord record;
            final int oldWatchedEvents;
            final OnFileDescriptorEventListener listener;
            final int seq;
            synchronized (this) {
                record = mFileDescriptorRecords.get(fd);
                if (record == null) {
                    return 0; // spurious, no listener registered
                }
    
                oldWatchedEvents = record.mEvents;
                events &= oldWatchedEvents; // filter events based on current watched set
                if (events == 0) {
                    return oldWatchedEvents; // spurious, watched events changed
                }
    
                listener = record.mListener;
                seq = record.mSeq;
            }
    
            // Invoke the listener outside of the lock.
            int newWatchedEvents = listener.onFileDescriptorEvents(
                    record.mDescriptor, events);
            if (newWatchedEvents != 0) {
                newWatchedEvents |= OnFileDescriptorEventListener.EVENT_ERROR;
            }
    
            // Update the file descriptor record if the listener changed the set of
            // events to watch and the listener itself hasn't been updated since.
            if (newWatchedEvents != oldWatchedEvents) {
                synchronized (this) {
                    int index = mFileDescriptorRecords.indexOfKey(fd);
                    if (index >= 0 && mFileDescriptorRecords.valueAt(index) == record
                            && record.mSeq == seq) {
                        record.mEvents = newWatchedEvents;
                        if (newWatchedEvents == 0) {
                            mFileDescriptorRecords.removeAt(index);
                        }
                    }
                }
            }
    
            // Return the new set of events to watch for native code to take care of.
            return newWatchedEvents;
        }
    

    四、总结

    (一)、Native与Java的对应关系

    MessageQueue通过mPtr变量保存了NativeMessageQueue对象,从而使得MessageQueue成为Java层和Native层的枢纽,既能处理上层消息,也能处理Native消息,下图列举了Java层与Native层的对应图

    对应图.png

    图解:

    • 1、红色虚线关系:Java层和Native层的MessageQueue通过JNI建立关联,彼此之间能相互调用,搞明白这个互调关系,也就搞明白Java如何调用C++代码,C++代码如何调用Java代码
    • 2、蓝色虚线关系:Handler/Looper/Message这三大类Java层与Native层并没有任何真正的关系,只是分别在Java层和Native层的handler消息模型中具有相似的功能。都是彼此独立的,各自实现相应的逻辑。
    • 3、WeakMessageHandler继承与MessageHandler类,NativeMessageQueue继承于MessageQueue类。

    另外,消息处理流程是先处理NativeMessage,再处理Native Request,最后处理Java Message。理解了该流程也就明白了有时上层消息很少,但响应时间却比较长的真正原因。

    (二)、Native的流程

    整体流程如下:

    整体流程.png

    四 总结

    Handler机制中Native的实现主要涉及了两个类

    • 1、NativeMessageQueue:在MessageQueue.java的构造函数中,调用了nativeInit创建了NativeMessageQueue对象,并且把指针变量返回给Java层的mPtr。而在NativeMessageQueue的构造函数中,会在当前线程中创建C++的Looper对象。
    • 2、Looper:控制eventfd的读写,通过epoll监听eventfd的变化,来阻塞调用pollOnce和恢复调用wake当前线程
      • 通过 epoll监听其他文件描述符的变化
      • 通过 epoll处理C++层的消息机制,当调用Looper::sendMessageAtTime后,调用wake触发epoll
      • Looper的构造函数,创建一个eventfd(以前版本是pipe),eventfd它的主要用于进程或者线程间的通信,然后创建epoll来监听该eventfd的变化
      • Looper::pollOnce(int timeoutMillis) 内部调用了pollInner,再调用epoll_wait(mEpollFd, ..., timeoutMillis)阻塞timeoutMills时间,并监听文件描述符mEpollFd的变化,当时间到了或者消息到了,即eventfd被写入内容后,从epoll_wait继续往下执行,处理epoll_wait返回的消息,该消息既有可能是eventfd产生的,也可能是其他文件描述符产生的。处理顺序是,先处理普通的C++消息队列mMessageEnvelopes,然后处理之前addFd的事件,最后从pollOnce返回,会继续MessageQueue.java的next()函数,取得Java层的消息来处理;
      • Looper类的wake,函数只是往mWakeEventfd中写了一些内容,这个fd只是通知而已,类似pipe,最后会把epoll_wait唤醒,线程就不阻塞了,继续先发送C层消息,然后处理之前addFd事件,然后处理Java层消息

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        本文标题:Android Handler机制10之Native的实现

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