一、概述
简单理解为 异步消息插队并优先执行。
场景：排队买票
- 先来了一个普通用户来排队，买完票走了。
- 后面又来了一个VIP用户A来买票 就一直站在卖窗口这里 也不走（ps：添加屏障 )
- 紧接者又来了一个普通用户C，再后面又来了VIP用户B
- VIP A 对VIP B 说，哥们不要排队直接来窗口买票，VIP B买完票走了，VIP A 被 某个哥们叫走了（移除屏障）
- 这个时候终于轮到普通用户C买票了。
二、系统应用
简单的来说就是优于事件回调执行，为了做一些优先级更高的操作 比如 视图刷新。
当一个Handler消息来时 会优先于执行同步屏障消息事件。
以便系统底层可以做一些比上层业务更加重要的消息事件 ，所以 这个方法 被注解成hide 也是系统给自己开了一道后门。不然的话把方法公开给应用去使用，那么很可能把系统卡顿而导致掉帧。
- 申请VSYNC信号前加入屏障，保证被优先执行
- 这里的handler就是主线程的handler
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
//设置同步障碍，确保mTraversalRunnable优先被执行
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
//内部持有Handler关联主looper, 然后通过Handler发送了一个异步消息到主线程messageQueue
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
。。。。
}
}
以上说明申请VSYNC信号非常重要，如果申请VSYNC不及时会造成屏幕不流畅卡顿现象，所以说Android是不允许在主线程做耗时操作的一个重要原因，因为当前一个消息正在onHandlerMesage中(main)做耗时操作，那么VSYNC申请会处于一个等待状态 造成屏幕无法在16.6ms内刷新（一般来说屏幕刷新频率 主流为60Hz ,也就是16.6ms刷新一次）
当等待到一个VSYNC的信号后，回调callback里的mTraversalRunnable任务
自己被执行了才移除屏障，进行View的绘制流程
void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
//移除消息屏障
mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
if (mProfile) {
Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
}
performTraversals();
if (mProfile) {
Debug.stopMethodTracing();
mProfile = false;
}
}
}
三、源码实现
3.1 Message分类
Handler中的Message可以分为两类：同步消息、异步消息。消息类型可以通过以下函数得知
//Message.java
public boolean isAsynchronous() {
return (flags & FLAG_ASYNCHRONOUS) != 0;
}
一般情况下这两种消息的处理方式没什么区别，只有在设置了同步屏障时才会出现差异。
3.2 MessageQueue的特殊处理
3.2.1 MessageQueue.postSyncBarrier
private int postSyncBarrier(long when) {
// Enqueue a new sync barrier token.
// We don't need to wake the queue because the purpose of a barrier is to stall it.
synchronized (this) {
final int token = mNextBarrierToken++;
final Message msg = Message.obtain();
msg.markInUse();
msg.when = when;
msg.arg1 = token;
Message prev = null;
Message p = mMessages;
if (when != 0) {
while (p != null && p.when <= when) {
prev = p;
p = p.next;
}
}
if (prev != null) { // invariant: p == prev.next
msg.next = p;
prev.next = msg;
} else {
msg.next = p;
mMessages = msg;
}
return token;
}
}
该函数仅仅是创建了一个Message对象并加入到了消息链表中。乍一看好像没什么特别的，但是这里面有一个很大的不同点是该Message没有target, 这也就意味着被looper取出后不经过handler执行。
postSyncBarrier创建的空消息和普通消息的差异：没有targer:Handler
我们通常都是通过Handler发送消息的，Handler中发送消息的函数有post***、sendEmptyMessage以及sendMessage等函数，而这些函数最终都会调用enqueueMessage函数：可以看到enqueueMessage为msg设置了target字段
//Handler.java
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
//...
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
然后在looper中转发给Handler处理：
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
final MessageQueue queue = me.mQueue;
for (;;) {
//取出消息，没有消息则阻塞
Message msg = queue.next();
msg.target.dispatchMessage(msg);
}
}
注意的是 添加消息屏障并没有调用 nativeWake(mPtr) 来唤醒线程。
而通过enqueueMessage 消息是有去调用nativeWake(mPtr) 来唤醒线程的。(ps:当主线程阻塞状态 才会触发nativeWake）
很好理解：屏障只是为了后续加入的异步信息，如果没有信息就不需要唤醒线程，有信息自然就会走enqueueMessage唤醒
3.2.2 MessageQueue.next
获取消息队列里的消息
Message next() {
//...
int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
//...
synchronized (this) {
// Try to retrieve the next message. Return if found.
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
if (msg != null && msg.target == null) {//碰到同步屏障，target==null
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
// do while循环遍历消息链表
// 跳出循环时，msg指向离表头最近的一个“非同步消息”，没有就会为null
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
//...
} else {
// Got a message.
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) {
//将msg从消息链表中移除
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
msg.markInUse();
//返回异步消息
return msg;
}
} else {
// No more messages.
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
//...
}
//...
}
}- 当设置了同步屏障之后，next函数将会忽略所有的同步消息，返回异步消息。
- 也就是说，如果第一条消息就是屏障，那么就往后遍历 看看有没有异步消息
- 有 ：再看离这个消息触发 还有多久，设置一个超时继续休眠
- 没有：就继续休眠，等待被别人唤醒，此时该屏障一直存在在消息队列头部
换句话说就是，设置了同步屏障SyncBarrier之后，Handler只会处理isAsynchronous异步消息。
再换句话说，同步屏障为Handler消息机制增加了一种简单的优先级机制，异步消息的优先级要高于同步消息。
3.2.3 MessageQueue.removeSyncBarrier移除屏障
public void removeSyncBarrier(int token) {
// Remove a sync barrier token from the queue.
//....省略.......移除队列中barrier的token消息
//唤醒线程
if (needWake && !mQuitting) {
nativeWake(mPtr);
}
}
}
移除一个消息屏障，做了以下几件事：
1.移除次序列号的token消息
2.如果主线程是阻塞状态，则唤醒线程
3.3 Handler发送异步信息
如何发送异步消息
通常我们使用Handler发消息时，这些消息都是同步消息，如果我们想发送异步消息，那么在创建Handler时使用以下构造函数中的其中一种(async传true)
public Handler(boolean async);
public Handler(Callback callback, boolean async);
public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async);
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this; //target 是不会为null的
if (mAsynchronous) {// 默认为false ，消息默认是被标记为同步(普通)消息
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
然后通过该Handler发送的所有消息都会变成异步消息
四、总结
- 一般屏障是和异步 是一起配合使用的，直到调用removeSyncBarrier 那么后面的普通消息才有机会执行；
- 被 Message ： p.target ==null的被标记为屏障消息。
- 被setAsynchronous(true) 为异步消息 ；
- 当我们利用handler 发送消息的时候，根据Handler的属性判断是否发送异步信息： Handler:postSyncBarrier 和 removeSyncBarrier 方法都是被@hide ，是无法直接调用的，需通过反射来使用；
- postSyncBarrier 不会唤醒线程， removeSyncBarrier 会唤醒线程（当队列里面有消息时）；
到此这篇关于Android同步屏障机制sync barrier实例应用详解的文章就介绍到这了,更多相关Android sync barrier内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！
