Handler 机制算是 Android 基本功,面试常客。但现在面试,多数已经不会直接让你讲讲 Handler 的机制,Looper 是如何循环的,MessageQueue 是如何管理 Message 等,而是基于场景去提问,看看你对 Handler 机制的掌握是否扎实。
本文就来聊聊 Handler 中的 IdleHandler,这个我们比较少用的功能。它能干什么?怎么使用?有什么合适的使用场景?哪些不是合适的使用场景?在 Android Framework 中有哪些地方用到了它?
二. IdleHandler 2.1 简单说说 Handler 机制在说 IdleHandler 之前,先简单了解一下 Handler 机制。
Handler 是标准的事件驱动模型,存在一个消息队列 MessageQueue,它是一个基于消息触发时间的优先级队列,还有一个基于此消息队列的事件循环 Looper,Looper 通过循环,不断的从 MessageQueue 中取出待处理的 Message,再交由对应的事件处理器 Handler/callback 来处理。
其中 MessageQueue 被 Looper 管理,Looper 在构造时同步会创建 MessageQueue,并利用 ThreadLocal 这种 TLS,将其与当前线程绑定。而 App 的主线程在启动时,已经构造并准备好主线程的 Looper 对象,开发者只需要直接使用即可。
Handler 类中封装了大部分「Handler 机制」对外的操作接口,可以通过它的 send/post 相关的方法,向消息队列 MessageQueue 中插入一条 Message。在 Looper 循环中,又会不断的从 MessageQueue 取出下一条待处理的 Message 进行处理。
IdleHandler 使用相关的逻辑,就在 MessageQueue 取消息的 next() 方法中。
2.2 IdleHandler 是什么?怎么用?IdleHandler 说白了,就是 Handler 机制提供的一种,可以在 Looper 事件循环的过程中,当出现空闲的时候,允许我们执行任务的一种机制。
IdleHandler 被定义在 MessageQueue 中,它是一个接口。
// MessageQueue.java public static interface IdleHandler { boolean queueIdle(); }可以看到,定义时需要实现其 queueIdle() 方法。同时返回值为 true 表示是一个持久的 IdleHandler 会重复使用,返回 false 表示是一个一次性的 IdleHandler。
既然 IdleHandler 被定义在 MessageQueue 中,使用它也需要借助 MessageQueue。在 MessageQueue 中定义了对应的 add 和 remove 方法。
// MessageQueue.java public void addIdleHandler(@NonNull IdleHandler handler) { // ... synchronized (this) { mIdleHandlers.add(handler); } } public void removeIdleHandler(@NonNull IdleHandler handler) { synchronized (this) { mIdleHandlers.remove(handler); } }可以看到 add 或 remove 其实操作的都是 mIdleHandlers,它的类型是一个 ArrayList。
既然 IdleHandler 主要是在 MessageQueue 出现空闲的时候被执行,那么何时出现空闲?
MessageQueue 是一个基于消息触发时间的优先级队列,所以队列出现空闲存在两种场景。
MessageQueue 为空,没有消息;
MessageQueue 中最近需要处理的消息,是一个延迟消息(when>currentTime),需要滞后执行;
这两个场景,都会尝试执行 IdleHandler。
处理 IdleHandler 的场景,就在 Message.next() 这个获取消息队列下一个待执行消息的方法中,我们跟一下具体的逻辑。
Message next() { // ... int pendingIdleHandlerCount = -1; int nextPollTimeoutMillis = 0; for (;;) { nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); synchronized (this) { // ... if (msg != null) { if (now < msg.when) { // 计算休眠的时间 nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE); } else { // Other code // 找到消息处理后返回 return msg; } } else { // 没有更多的消息 nextPollTimeoutMillis = -1; } if (pendingIdleHandlerCount < 0 && (mMessages == null || now < mMessages.when)) { pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size(); } if (pendingIdleHandlerCount <= 0) { mBlocked = true; continue; } if (mPendingIdleHandlers == null) { mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)]; } mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers); } for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) { final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i]; mPendingIdleHandlers[i] = null; boolean keep = false; try { keep = idler.queueIdle(); } catch (Throwable t) { Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t); } if (!keep) { synchronized (this) { mIdleHandlers.remove(idler); } } } pendingIdleHandlerCount = 0; nextPollTimeoutMillis = 0; } }我们先解释一下 next() 中关于 IdleHandler 执行的主逻辑:
准备执行 IdleHandler 时,说明当前待执行的消息为 null,或者这条消息的执行时间未到;
当 pendingIdleHandlerCount < 0 时,根据 mIdleHandlers.size() 赋值给 pendingIdleHandlerCount,它是后期循环的基础;
将 mIdleHandlers 中的 IdleHandler 拷贝到 mPendingIdleHandlers 数组中,这个数组是临时的,之后进入 for 循环;
循环中从数组中取出 IdleHandler,并调用其 queueIdle() 记录返回值存到 keep 中;
当 keep 为 false 时,从 mIdleHandler 中移除当前循环的 IdleHandler,反之则保留;