你知道Thread线程是如何运作的吗?

    xiaoxiao2021-04-18  188

    【引自CoorChice的博客】背景介绍

    我们在Android开发过程中,几乎都离不开线程。但是你对线程的了解有多少呢?它完美运行的背后,究竟隐藏了多少不为人知的秘密呢?线程间互通暗语,传递信息究竟是如何做到的呢?Looper、Handler、MessageQueue究竟在这背后进行了怎样的运作。本期,让我们一起从Thread开始,逐步探寻这个完美的线程链背后的秘密。

    注意,大部分分析在代码中,所以请仔细关注代码哦!

    从Thread的创建流程开始

    在这一个环节,我们将一起一步步的分析Thread的创建流程。

    话不多说,直接代码里看。

    线程创建的起始点init()

    // 创建Thread的公有构造函数,都调用的都是这个私有的init()方法。我们看看到底干什么了。 /**      *      * @param 线程组      * @param 就是我们平时接触最多的Runnable同学      * @param 指定线程的名称      * @param 指定线程堆栈的大小      */ private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name, long stackSize) {         Thread parent = currentThread();             //先获取当前运行中的线程。这一个Native函数,暂时不用理会它怎么做到的。黑盒思想,哈哈!         if (g == null) {             g = parent.getThreadGroup();             //如果没有指定ThreadGroup,将获取父线程的TreadGroup         }          g.addUnstarted();                            //将ThreadGroup中的就绪线程计数器增加一。注意,此时线程还并没有被真正加入到ThreadGroup中。         this.group = g;                              //将Thread实例的group赋值。从这里开始线程就拥有ThreadGroup了。          this.target = target;                        //给Thread实例设置Runnable。以后start()的时候执行的就是它了。         this.priority = parent.getPriority();        //设置线程的优先权重为父线程的权重         this.daemon = parent.isDaemon();             //根据父线程是否是守护线程来确定Thread实例是否是守护线程。         setName(name);                               //设置线程的名称            init2(parent);                               //纳尼?又一个初始化,参数还是父线程。不急,稍后在看。          /* Stash the specified stack size in case the VM cares */         this.stackSize = stackSize;                  //设置线程的堆栈大小         tid = nextThreadID();                        //线程的id。这是个静态变量,调用这个方法会自增,然后作为线程的id。      }  

    第二个init2()

    private void init2(Thread parent) {         this.contextClassLoader = parent.getContextClassLoader();            //设置ClassLoader成员变量         this.inheritedAccessControlContext = AccessController.getContext();  //设置访问权限控制环境         if (parent.inheritableThreadLocals != null) {             this.inheritableThreadLocals = ThreadLocal.createInheritedMap(   //创建Thread实例的ThreadLoacaleMap。需要用到父线程的ThreadLocaleMap,目的是为了将父线程中的变量副本拷贝一份到当前线程中。             //ThreadLocaleMap是一个Entry型的数组,Thread实例会将变量副本保存在这里面。                     parent.inheritableThreadLocals);                 }      }  

    至此,我们的Thread就初始化完成了,Thread的几个重要成员变量都赋值了。

    启动线程,开车啦!

    通常,我们这样了启动一条线程。

    Thread threadDemo = new Thread(() -> {      });  threadDemo.start();  

    那么start()背后究竟隐藏着什么样不可告人的秘密呢?是人性的扭曲?还是道德的沦丧?让我们一起点进start()。探寻start()背后的秘密。

    //如我们所见,这个方法是加了锁的。 //原因是避免开发者在其它线程调用同一个Thread实例的这个方法,从而尽量避免抛出异常。 //这个方法之所以能够执行我们传入的Runnable里的run()方法, //是应为JVM调用了Thread实例的run()方法。 public synchronized void start() {         //检查线程状态是否为0,为0表示是一个新状态,即还没被start()过。不为0就抛出异常。         //就是说,我们一个Thread实例,我们只能调用一次start()方法。         if (threadStatus != 0)             throw new IllegalThreadStateException();          //从这里开始才真正的线程加入到ThreadGroup组里。 //再重复一次,前面只是把nUnstartedThreads这个计数器进行了增量,并没有添加线程。         //同时,当线程启动了之后,nUnstartedThreads计数器会-1。因为就绪状态的线程少了一条啊!         group.add(this);          started = false        try {             nativeCreate(this, stackSize, daemon);   //又是个Native方法。这里交由JVM处理,会调用Thread实例的run()方法。             started = true        } finally {             try {                 if (!started) {                     group.threadStartFailed(this);   //如果没有被启动成功,Thread将会被移除ThreadGroup, //同时,nUnstartedThreads计数器又增量1了。                 }             } catch (Throwable ignore) {              }         }      }  

    好把,最精华的函数是native的,先当黑盒处理吧。只要知道它能够调用到Thread实例的run()方法就行了。那我们再看看run()方法到底干了什么神奇的事呢?

    //没错,就是这么简单!仅仅调用了Runnable类型的成员变量target的run()方法。 //至此,我们需要执行的代码就执行起来了。 //至于这个@Overrid的存在,完全是因为Thread本身也是一个Runnable! //就是说,我们的Thread也可以作为一个Runnable来使用。 @Override public void run() {         if (target != null) {             target.run();         }      }  

    黑实验

    public void test_1() {     Thread thread1 = new Thread(() -> {       System.out.println(Thread.currentThread().getName());     }, "Thread_1");       Thread thread2 = new Thread(thread1, "Thread_2");     thread2.start();   }   --- 输出:  Thread_2  

    上面的实验表明了,我们完全可以用Thread来作为Runnable。

    几个常见的线程手段(操作)

    Thread.sleep()那不可告人的秘密

    我们平时使用Thread.sleep()的频率也比较高,所以我们在一起研究研究Thread.sleep()被调用的时候发生了什么。

    在开始之前,先介绍一个概念——纳秒。1纳秒=十亿分之一秒。可见用它计时将会非常的精准。但是由于设备限制,这个值有时候并不是那么准确,但还是比毫秒的控制粒度小很多。

    //平时我们调用的Thread.sleep(long)最后调用到这个方法来,后一个陌生一点的参数就是纳秒。 //你可以在纳秒级控制线程。 public static void sleep(long millis, int nanos)     throws InterruptedException {         //下面三个检测毫秒和纳秒的设置是否合法。         if (millis < 0) {             throw new IllegalArgumentException("millis < 0: " + millis);         }         if (nanos < 0) {             throw new IllegalArgumentException("nanos < 0: " + nanos);         }         if (nanos > 999999) {             throw new IllegalArgumentException("nanos > 999999: " + nanos);         }           if (millis == 0 && nanos == 0) {             if (Thread.interrupted()) {    //当睡眠时间为0时,检测线程是否中断, //并清除线程的中断状态标记。这是个Native的方法。               throw new InterruptedException();   //如果线程被设置了中断状态为true了(调用Thread.interrupt())。 //那么他将抛出异常。如果在catch住这个异常之后return线程,那么线程就停止了。    //需要注意,在调用了Thread.sleep()之后,再调用isInterrupted()得到的结果永远是False。 //别忘了Thread.interrupted()在检测的同时还会清除标记位置哦!             }             return        }          long start = System.nanoTime();   //类似System.currentTimeMillis()。但是获取的是纳秒,可能不准。         long duration = (millis * NANOS_PER_MILLI) + nanos;            Object lock = currentThread().lock;   //获得当前线程的锁。          synchronized (lock) {    //对当前线程的锁对象进行同步操作             while (true) {                 sleep(lock, millis, nanos);   //这里又是一个Native的方法,并且也会抛出InterruptedException异常。                 //据我估计,调用这个函数睡眠的时长是不确定的。                  long now = System.nanoTime();                 long elapsed = now - start;   //计算线程睡了多久了                  if (elapsed >= duration) {    //如果当前睡眠时长,已经满足我们的需求,就退出循环,睡眠结束。                     break;                 }                  duration -= elapsed;    //减去已经睡眠的时间,重新计算需要睡眠的时长。                 start = now;                 millis = duration / NANOS_PER_MILLI;   //重新计算毫秒部分                 nanos = (int) (duration % NANOS_PER_MILLI);  //重新计算微秒部分             }         }      }  

    通过上面的分析可以知道,使线程休眠的核心方法就是一个Native函数sleep(lock, millis, nanos),并且它休眠的时常是不确定的。因此,Thread.sleep()方法使用了一个循环,每次检查休眠时长是否满足需求。

    同时,需要注意一点,如果线程的interruted状态在调用sleep()方法时被设置为true,那么在开始休眠循环前会抛出InterruptedException异常。

    Thread.yield()究竟隐藏了什么?

    这个方法是Native的。调用这个方法可以提示cpu,当前线程将放弃目前cpu的使用权,和其它线程重新一起争夺新的cpu使用权限。当前线程可能再次获得执行,也可能没获得。就酱。

    无处不在的wait()究竟是什么?

    大家一定经常见到,不论是哪一个对象的实例,都会在最下面出现几个名为wait()的方法。等待?它们究竟是怎样的一种存在,让我们一起点击去看看。

    哎哟我去,都是Native函数啊。

    那就看看文档它到底是什么吧。

    根据文档的描述,wait()配合notify()和notifyAll()能够实现线程间通讯,即同步。在线程中调用wait()必须在同步代码块中调用,否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。因为wait()函数需要释放相应对象的锁。当线程执行到wait()时,对象会把当前线程放入自己的线程池中,并且释放锁,然后阻塞在这个地方。直到该对象调用了notify()或者notifyAll()后,该线程才能重新获得,或者有可能获得对象的锁,然后继续执行后面的语句。

    呃。。。好吧,在说明一下notify()和notifyAll()的区别。

    notify()

    调用notify()后,对象会从自己的线程池中(也就是对该对象调用了wait()函数的线程)随机挑选一条线程去唤醒它。也就是一次只能唤醒一条线程。如果在多线程情况下,只调用一次notify(),那么只有一条线程能被唤醒,其它线程会一直在

    notifyAll()

    调用notifyAll()后,对象会唤醒自己的线程池中的所有线程,然后这些线程就会一起抢夺对象的锁。

    扒一扒Looper、Handler、MessageQueue之间的爱恨情仇

    我们可能过去都写过形如这样的代码:

    new Thread(()->{      ...     Looper.prepare();     Handler handler = new Handler(){         @Override         public void handleMessage(Message msg) {           super.handleMessage(msg);         }       };     Looper.loop();   }).start()  

    很多同学知道,在线程中使用Handler时(除了Android主线程)必须把它放在Looper.prepare()和Looper.loop()之间。否则会抛出RuntimeException异常。但是为什么要这么做呢?下面我们一起来扒一扒这其中的内幕。

    从Looper.prepare()开始

    当Looper.prepare()被调用时,发生了什么?

    public static void prepare() {         prepare(true);   //最终其实执行的是私有方法prepare(boolean quitAllowed)中的逻辑     }      private static void prepare(boolean quitAllowed) {         if (sThreadLocal.get() != null) {    //先尝试获取是否已经存在一个Looper在当前线程中,如果有就抛个异常。         //这就是为什么我们不能在一个Thread中调用两次Looper.prepare()的原因。             throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");         }         sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));   //首次调用的话,就创建一个新的Looper。     }      //Looper的私有构造函数     private Looper(boolean quitAllowed) {         mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);    //创建新的MessageQueue,稍后在来扒它。         mThread = Thread.currentThread();          //把当前的线程赋值给mThread。      }  

    经过上面的分析,我们已经知道Looper.prepare()调用之后发生了什么。

    但是问题来了!sThreadLocal是个静态的ThreadLocal<Looper> 实例(在Android中ThreadLocal的范型固定为Looper)。就是说,当前进程中的所有线程都共享这一个ThreadLocal<Looper>。那么,Looper.prepare()既然是个静态方法,Looper是如何确定现在应该和哪一个线程建立绑定关系的呢?我们接着往里扒。

    来看看ThreadLocal的get()、set()方法。

    public T get() {         Thread t = Thread.currentThread();    //重点啊!获取到了当前运行的线程。         ThreadLocalMap map = getMap(t);       //取出当前线程的ThreadLocalMap。这个东西是个重点,前面已经提到过。 //忘了的同学在前面再看看。         if (map != null) {             ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);               //可以看出,每条线程的ThreadLocalMap中都有一个<ThreadLocal,Looper>键值对。 //绑定关系就是通过这个键值对建立的。             if (e != null                return (T)e.value;         }         return setInitialValue();     }  public void set(T value) {         Thread t = Thread.currentThread();   //同样先获取到当前的线程         ThreadLocalMap map = getMap(t);      //获取线程的ThreadLocalMap         if (map != null            map.set(this, value);            //储存键值对         else             createMap(t, value);      }  

    创建Handler

    Handler可以用来实现线程间的通行。在Android中我们在子线程作完数据处理工作时,就常常需要通过Handler来通知主线程更新UI。平时我们都使用new Handler()来在一个线程中创建Handler实例,但是它是如何知道自己应该处理那个线程的任务呢。下面就一起扒一扒Handler。

    public Handler() {         this(nullfalse);   public Handler(Callback callback, boolean async) {      //可以看到,最终调用了这个方法。         if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {             final Class<? extends Handler> klass = getClass();             if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&                     (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {                 Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +                     klass.getCanonicalName());             }         }          mLooper = Looper.myLooper();                     //重点啊!在这里Handler和当前Thread的Looper绑定了。 //Looper.myLooper()就是从ThreadLocale中取出当前线程的Looper。         if (mLooper == null) {  //如果子线程中new Handler()之前没有调用Looper.prepare(),那么当前线程的Looper就还没创建。 //就会抛出这个异常。             throw new RuntimeException(                 "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");         }         mQueue = mLooper.mQueue;   //赋值Looper的MessageQueue给Handler。         mCallback = callback;         mAsynchronous = async;      }  

    Looper.loop()

    我们都知道,在Handler创建之后,还需要调用一下Looper.loop(),不然发送消息到Handler没有用!接下来,扒一扒Looper究竟有什么样的魔力,能够把消息准确的送到Handler中处理。

    public static void loop() {         final Looper me = myLooper();    //这个方法前面已经提到过了,就是获取到当前线程中的Looper对象。         if (me == null) {              //没有Looper.prepare()是要报错的!             throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");         }         final MessageQueue queue = me.mQueue;        //获取到Looper的MessageQueue成员变量,这是在Looper创建的时候new的。   //这是个Native方法,作用就是检测一下当前线程是否属于当前进程。并且会持续跟踪其真实的身份。  //在IPC机制中,这个方法用来清除IPCThreadState的pid和uid信息。并且返回一个身份,便于使用restoreCallingIdentity()来恢复。         Binder.clearCallingIdentity();         final long ident = Binder.clearCallingIdentity();          for (;;) {   //重点(敲黑板)!这里是个死循环,一直等待抽取消息、发送消息。             Message msg = queue.next();  //  从MessageQueue中抽取一条消息。至于怎么取的,我们稍后再看。             if (msg == null) {                 // No message indicates that the message queue is quitting.                 return            }              // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger             final Printer logging = me.mLogging;             if (logging != null) {                 logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +                         msg.callback + ": " + msg.what);             }              final long traceTag = me.mTraceTag;   //取得MessageQueue的跟踪标记             if (traceTag != 0) {                 Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));   //开始跟踪本线程的MessageQueue中的当前消息,是Native的方法。             }             try {                 msg.target.dispatchMessage(msg);    //尝试分派消息到和Message绑定的Handler中             } finally {                 if (traceTag != 0) {                     Trace.traceEnd(traceTag);       //这个和Trace.traceBegin()配套使用。                 }             }              if (logging != null) {                 logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);             }               final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();    //what?又调用这个Native方法了。这里主要是为了再次验证,线程所在的进程是否发生改变。             if (ident != newIdent) {                 Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x"                         + Long.toHexString(ident) + " to 0x"                         + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "                         + msg.target.getClass().getName() + " "                         + msg.callback + " what=" + msg.what);             }              msg.recycleUnchecked();    //回收释放消息。         }      }  

    从上面的分析可以知道,当调用了Looper.loop()之后,线程就就会被一个for(;;)死循环阻塞,每次等待MessageQueue的next()方法取出一条Message才开始往下继续执行。然后通过Message获取到相应的Handler (就是target成员变量),Handler再通过dispatchMessage()方法,把Message派发到handleMessage()中处理。

    这里需要注意,当线程loop起来是时,线程就一直在循环中。就是说Looper.loop()后面的代码就不能被执行了。想要执行,需要先退出loop。

    Looper myLooper = Looper.myLoop(); myLooper.quit();        //普通退出方式。  myLooper.quitSafely();  //安全的退出方式。  

    现在又产生一个疑问,MessageQueue的next()方法是如何阻塞住线程的呢?接下来,扒一扒这个幕后黑手MessageQueue。

    幕后黑手MessageQueue

    MessageQueue是一个用单链的数据结构来维护消息列表。

    Message next() {  //检查loop是否已经为退出状态。mPrt是Native层的MessageQueue的地址。 //通过这个地址可以和Native层的MessageQueue互动。         final long ptr = mPtr;         if (ptr == 0) {             return null        }          int pendingIdleHandlerCount = -1;         int nextPollTimeoutMillis = 0;       //时间标记,当且仅当第一次获取消息时才为0。因为它在死循环外面啊!         for (;;) {             if (nextPollTimeoutMillis != 0) {                 Binder.flushPendingCommands();      //如果不是第一次获取消息,调用Native的函数,让虚拟机刷新所有的饿Binder命令, //确保进程在执行可能阻塞的任务之前,释放之前的对象。             }              //这是一个Native的方法。             nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);              synchronized (this) {       //锁住MessageQueue                 //获取当前的系统时间,用于后面和msg.when进行比较。                 final long now = SystemClock.uptimeMillis();                 Message prevMsg = null                Message msg = mMessages;         //获得当前MessageQueue中的第一条消息                 if (msg != null && msg.target == null) {                      do {                         prevMsg = msg;                         msg = msg.next                    } while (msg != null && !msg.isAsynchronous());                 }                 if (msg != null) {                     if (now < msg.when) {   //这个判断的意义在于只有到了Message应该被发送的时刻才去发送,否则继续循环。  //计算下一条消息的时间。注意最大就是Integer.MAX_VALUE。                         nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);                     } else {  //应该发送一条消息了。                         // Got a message.                         mBlocked = false                        if (prevMsg != null) {                             prevMsg.next = msg.next                        } else {                             mMessages = msg.next                        }                         msg.next = null                        if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);                         msg.markInUse();    //转换消息标记为使用过的                         return msg;          //返回一条消息给Looper。                     }                 } else {                     // 如果取到的Message为null,将时间标记设置为-1。                     nextPollTimeoutMillis = -1;                 }                  // Process the quit message now that all pending messages have been handled.                 if (mQuitting) {                     dispose();                     return null                }                  // If first time idle, then get the number of idlers to run.                 // Idle handles only run if the queue is empty or if the first message                 // in the queue (possibly a barrier) is due to be handled in the future.                 if (pendingIdleHandlerCount < 0                         && (mMessages == null || now < mMessages.when)) {                     pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size();                 }                 if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {                     // No idle handlers to run.  Loop and wait some more.                     mBlocked = true                    continue                }                  if (mPendingIdleHandlers == null) {                     mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)];                 }                 mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);             }              // Run the idle handlers.             // We only ever reach this code block during the first iteration.             for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {                 final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];                 mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler                  boolean keep = false                try {                     keep = idler.queueIdle();                 } catch (Throwable t) {                     Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);                 }                  if (!keep) {                     synchronized (this) {                         mIdleHandlers.remove(idler);                     }                 }             }              // Reset the idle handler count to 0 so we do not run them again.             pendingIdleHandlerCount = 0;              // While calling an idle handler, a new message could have been delivered             // so go back and look again for a pending message without waiting.             nextPollTimeoutMillis = 0;         }      }  

    可以看到。MessageQueue在取消息(调用next())时,会进入一个死循环,直到取出一条Message返回。这就是为什么Looper.loop()会在queue.next()处等待的原因。

    那么,一条Message是如何添加到MessageQueue中呢?要弄明白最后的真相,我们需要调查一下mHandler.post()这个方法。

    Handler究竟对Message做了什么?

    Handler的post()系列方法,最终调用的都是下面这个方法:

    private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {         msg.target = this;       //在这里给Message的target赋值。         if (mAsynchronous) {             msg.setAsynchronous(true);       //如果是异步,就标记为异步         }         return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);      //就是这个方法把Message添加到线程的MessageQueue中的。      }  

    接下来就看看MessageQueue的enqueueMessage()作了什么。

    boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {         if (msg.target == null) {    //没Handler调用是会抛异常的啊             throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");         }         if (msg.isInUse()) {         //不能使用一条正在使用中的Message。             throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");         }          synchronized (this) {        //锁住MessageQueue再往里添加消息。             if (mQuitting) {         //如果MessageQueue被标记为退出,就返回。                 IllegalStateException e = new IllegalStateException(                         msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");                 Log.w(TAG, e.getMessage(), e);                 msg.recycle();                 return false            }              msg.markInUse();         //切换Message的使用状态为未使用。             msg.when = when;         //我们设置的延迟发送的时间。  //经过下面的逻辑,Message将会被“储存”在MessageQueue中。 //实际上,Message在MessageQueue中的储存方式, //是使用Message.next逐个向后指向的单链表结构来储存的。 //比如:A.next = B, B.next = C...             Message p = mMessages;   //尝试获取当前Message             boolean needWake;             if (p == null || when == 0 || when < p.when) {                 // 如果为null,说明是第一条。                 msg.next = p;                    mMessages = msg;     //设置当前的Message为传入的Message,也就是作为第一条。                 needWake = mBlocked;             } else {                  needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();                 Message prev; //不满足作为第一条Message的条件时,通过下面的逐步变换,将它放在最后面。 //这样便把Message“储存”到MessageQueue中了。                 for (;;) {                     prev = p;                     p = p.next                    if (p == null || when < p.when) {                         break;                     }                     if (needWake && p.isAsynchronous()) {                         needWake = false                    }                 }                 msg.next = p;                  prev.next = msg;             }               if (needWake) {                 nativeWake(mPtr);             }         }         return true     }  

    至此,我们已经揭露了Looper、Handler、MessageQueue隐藏的秘密。

    另一个疑问?

    也许你已经注意到在主线程中可以直接使用Handler,而不需要Looper.prepare()和Looper.loop()。为什么可以做到这样呢?根据之前的分析可以知道,主线程中必然存在Looper.prepare()和Looper.loop()。既然如此,为什么主线程没有被loop()阻塞呢?看一下ActivityThread来弄清楚到底是怎么回事。

    //这个main()方法可以认为是Android应用的起点 public static void main(String[] args) {                 。                 。                 。         Looper.prepareMainLooper();                              //主要作用和我们平时调用的Looper.prepare()差不多          ActivityThread thread = new ActivityThread();            //创建本类实例         thread.attach(false);          if (sMainThreadHandler == null) {             sMainThreadHandler = thread.getHandler();            //重点啊!这里取得了处理主线程事物的Handler。         }          if (false) {             Looper.myLooper().setMessageLogging(new                     LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));         }          // End of event ActivityThreadMain.         Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);         Looper.loop();                                           //开始循环。可以看到,主线程本质上是阻塞的!                 。                 。                 。          }  

    注意ActivityThread并没有继承Thread,它的Handler是继承Handler的私有内部类H.class。在H.class的handleMessage()中,它接受并执行主线程中的各种生命周期状态消息。UI的16ms的绘制也是通过Handler来实现的。也就是说,主线程中的所有操作都是在Looper.prepareMainLooper()和Looper.loop()之间进行的。进一步说是在主Handler中进行的。

    总结

    Android中Thread在创建时进行初始化,会使用当前线程作为父线程,并继承它的一些配置。Thread初始化时会被添加到指定/父线程的ThreadGroup中进行管理。Thread正真启动是一个native函数完成的。在Android的线程间通信中,需要先创建Looper,就是调用Looper.prepare()。这个过程中会自动依赖当前Thread,并且创建MessageQueue。经过上一步,就可以创建Handler了,默认情况下,Handler会自动依赖当前线程的Looper,从而依赖相应的MessageQueue,也就知道该把消息放在哪个地方了。MessageQueue通过Message.next实现了一个单链表结构来缓存Message。消息需要送达Handler处理,还必须调用Looper.loop()启动线程的消息泵送循环。loop()内部是无限循环,阻塞在MessageQueue的next()方法上,因为next()方法内部也是一个无限循环,直到成功从链表中抽取一条消息返回为止。然后,在loop()方法中继续进行处理,主要就是把消息派送到目标Handler中。接着进入下一次循环,等待下一条消息。由于这个机制,线程就相当于阻塞在loop()这了。

    经过上面的揭露,我们已经对线程及其相互之间通讯的秘密有所了解。掌握了这些以后,相信在以后的开发过程中我们可以思路清晰的进行线程的使用,并且能够吸收Android在设计过程中的精华思想。

    作者:CoorChice 来源:51CTO

    最新回复(0)