引子:
正如我們所知,在android中如果主線程中進行耗時操作會引發ANR(Application Not Responding)異常。
造成ANR的原因一般有兩種:
只有當應用程序的UI線程響應超時纔會引起ANR,超時產生原因一般有兩種
1. 當前的事件沒有機會得到處理,例如UI線程正在響應另一個事件,當前事件由於某種原因被阻塞了。
3. 當前的事件正在處理,但是由於耗時太長沒能及時完成。
一般造成ANR的場景:
根據ANR產生的原因不同,從本質上講,產生ANR的原因有三種:
1. KeyDispatchTimeout:原因就是View的點擊事件或者觸摸事件在5s內無法得到響應。
3. BroadcastTimeout:原因是BroadcastReceiver的onReceive()函數運行在主線程中,在10s內無法完成處理。
4. ServiceTimeout:原因是Service的各個生命週期函數在20s內無法完成處理。
爲了避免ANR異常,android使用了Handler消息處理機制。讓耗時操作在子線程運行。
因此產生了一個問題,主線程中的Looper.loop()一直無限循環檢測消息隊列中是否有新消息爲什麼不會造成ANR?
源碼分析
ActivityThread.java 是主線程入口的類,這裏你可以看到寫Java程序中司空見慣的main方法,而main方法正是整個Java程序的入口。
ActivityThread源碼
public static final void main(String[] args) {
...
//創建Looper和MessageQueue
Looper.prepareMainLooper();
...
//輪詢器開始輪詢
Looper.loop();
...
}
顯而易見的,如果main方法中沒有looper進行循環,那麼主線程一運行完畢就會退出,此時app就退出了,無法繼續與用戶交互。
Looper.loop()方法
public static void loop() {
//拿到looper對象
final Looper me = myLooper();
...
//獲取message queue
final MessageQueue queue = me.mQueue;
...
//循環取出message
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
...
//獲取到message後dispatch進行處理,接着執行for循環處理其他message
msg.target.dispatchMessage(msg);
...
msg.recycleUnchecked();
}
}
總結:因爲Android 的是由事件驅動的,looper.loop() 不斷地接收事件、處理事件,每一個點擊觸摸或者說Activity的生命週期都是運行在 Looper.loop() 的控制之下,如果它停止了,應用也就停止了。只能是某一個消息或者說對消息的處理阻塞了 Looper.loop()。
再來看一下ANR產生的本質原因:當前的事件沒有機會得到處理;也就是說只要事件在特定時間內得到執行就不會造成ANR。
handleMessage方法部分源碼
public void handleMessage(Message msg) {
if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
switch (msg.what) {
case LAUNCH_ACTIVITY: {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
handleLaunchActivity(r, null);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
}
break;
case RELAUNCH_ACTIVITY: {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityRestart");
ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
handleRelaunchActivity(r);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
}
break;
case PAUSE_ACTIVITY:
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityPause");
handlePauseActivity((IBinder) msg.obj, false, (msg.arg1 & 1) != 0, msg.arg2, (msg.arg1 & 2) != 0);
maybeSnapshot();
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
break;
case PAUSE_ACTIVITY_FINISHING:
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityPause");
handlePauseActivity((IBinder) msg.obj, true, (msg.arg1 & 1) != 0, msg.arg2, (msg.arg1 & 1) != 0);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
break;
...........
}
}
可以看見Activity的生命週期都是依靠主線程的Looper.loop,當收到不同Message時採用相應措施。
如果某個消息處理時間過長,比如你在onCreate(),onResume()裏面處理耗時操作,那麼下一次的消息比如用戶的點擊事件不能處理了,整個循環就會產生卡頓,時間一長就成了ANR。
而且主線程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送消息,並且往管道文件寫數據,主線程即被喚醒,從管道文件讀取數據,主線程被喚醒只是爲了讀取消息,當消息讀取完畢,再次睡眠。因此loop的循環並不會對CPU性能有過多的消耗(參考:https://blog.csdn.net/broadview2006/article/details/8552148)。
總結:Looer.loop()方法可能會引起主線程的阻塞,但只要它的消息循環沒有被阻塞,能一直處理事件就不會產生ANR異常。
參考:
https://www.zhihu.com/question/34652589
http://www.jianshu.com/p/cfe50b8b0a41
https://juejin.im/entry/597026806fb9a06bcb7fc660