IdleHandler の簡単な理解と使用
1.IdleHandlerとは何ですか
率直に言うと、IdleHandler は Handler メカニズムによって提供されるメカニズムであり、Looper イベント ループ中にアイドル状態のときにタスクを実行できるようにします。
IdleHandlerはインターフェースであるMessageQueueに定義されています。
public final class MessageQueue {
public static interface IdleHandler {
boolean queueIdle();
}
}
- 戻り値は false、つまり 1 回だけ実行されます。
- 戻り値は true です。つまり、メッセージ キュー内にすぐに実行する必要があるメッセージがなくなるたびに、このメソッドがトリガーされます。
基本的な使い方
Looper.myQueue().addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {
@Override
public boolean queueIdle() {
Log.v(TAG, "#looper message has worked out");
return false;
}
});
}
2.IdleHandlerの使い方
2.1. 追加と削除
メッセージキュー内:
private final ArrayList<IdleHandler> mIdleHandlers = new ArrayList<>();
public void addIdleHandler(@NonNull IdleHandler handler) {
if (handler == null) {
throw new NullPointerException("Can't add a null IdleHandler");
}
synchronized (this) {
mIdleHandlers.add(handler);
}
}
public void removeIdleHandler(@NonNull IdleHandler handler) {
synchronized (this) {
mIdleHandlers.remove(handler);
}
}
グローバル変数でmIdleHandlersすべてを管理IdleHandler
2.2. 実行
IdleHandler は主に MessageQueue がアイドル状態のときに実行されるため、いつアイドル状態になるのでしょうか。
MessageQueue は消息触发时间優先度ベースのリンク リストであるため、アイドル状態には 2 つのシナリオがあります。
- MessageQueue が空です。
没有消息; - MessageQueue で最近処理する必要があるメッセージは
延迟消息(でありwhen>currentTime）、遅延して実行する必要があります。
どちらのシナリオでも IdleHandler の実行が試行されます。
IdleHandler のシーンに対処するために、メッセージ キュー内で次に実行されるメッセージを取得するMessage.next()この、具体的なロジックに従ってみましょう。
/** MessageQueue.class */
@UnsupportedAppUsage
Message next() {
// ...
int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
Binder.flushPendingCommands();
}
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
// Try to retrieve the next message. Return if found.
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
// 注释1 屏障消息处理，获取异步消息
if (msg != null && msg.target == null) {
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
// 注释2 获取到Message不为null，则说明存在需要处理的Message
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
// Next message is not ready. Set a timeout to wake up when it is ready.
nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
} else {
// 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();
return msg;
}
} else {
// No more messages.
// MessageQueue无消息，设置延迟为-1，nativePollOnce无限等待，直到有消息
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
// 注释3 执行到此处，说明没有需要执行的Message（MessageQueue为空，或者存在延迟Message）
// 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();
}
// 注释4 IdleHandler队列为空，不执行，进入下一个循环，此后不再会执行IdleHandler判断，除非下次进入next方法
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)];
}
// 注释5 mIdleHandlers数组赋值给 mPendingIdleHandlers
mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);
}
// 注释6 执行IdleHandler队列中的空闲任务
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 {
// 注释7 执行任务逻辑，并返回任务释放移除
keep = idler.queueIdle();
} catch (Throwable t) {
Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);
}
if (!keep) {
synchronized (this) {
// 注释8 移除任务，下次不再执行
mIdleHandlers.remove(idler);
}
}
}
// 注释9 重置IdleHandler的Count为0，避免下次重复执行IdleHandler队列
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;
}
}
1. メッセージがこのサイクルで取得された場合Message为空、またはメッセージが延时的消息( ) で指定されたトリガー時刻がまだ到着していない場合、現在のキューは(この時点では)now < mMessages.whenと判断されます。空闲状态nextPollTimeoutMillis は -1）。
2.mPendingIdleHandlers配列を走査して (この配列内の要素はmIdleHandlers毎回フェッチされます)、各IdleHandlerインスタンスのメソッドを呼び出しますqueueIdle。
- この
pendingIdleHandlerCount < 0とき、mIdleHandlers.size()への割り当てに従って、
pendingIdleHandlerCount後のサイクルの基礎となります。 mIdleHandlersinIdleHandlerをmPendingIdleHandlersarrayコピーします。この配列は一時的なものであり、for ループに入ります。- ループ内で配列からそれを取り出し
IdleHandler、呼び出して戻り値queueIdle()を記録し、keepに格納します。
3. このメソッドが を返した場合false、このインスタンスは、mIdleHandlers 中移除次回キューがアイドル状態になったときに、引き続き queueIdle メソッドをコールバックしません。
4. 処理IdleHandler後はnextPollTimeoutMillis0 に設定されます。ノンブロッキングメッセージキューもちろん、ここで実行されるコードは同期的に実行されるため、あまり時間がかかりすぎると、後続のメッセージの実行に確実に影響を与えることに注意してください。
3. 一般的な問題と使用シナリオ
3.1. 使用シナリオ
IdleHandler の特性に従って、その使用シナリオは次の基本原則に従います在不影响其他任务，在消息队列空闲状态下执行。
例: Android フレームワーク レイヤーの GC シーンはこのメカニズムを使用しており、CPU がアイドル状態の場合にのみ GC に移行します。
メッセージApplicationThreadを受信すると、メソッドがトリガーされます。GC_WHEN_IDLEscheduleGcIdler
class H extends Handler {
......
public static final int GC_WHEN_IDLE = 120;
......
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
......
case GC_WHEN_IDLE:
scheduleGcIdler();
......
}
}
}
ActivityThreadメソッド内scheduleGcIdler(ApplicationThreadこれはActivityThread非静的内部クラスであるため、対応するメソッドを直接呼び出すことができます):
// 添加垃圾回收的IdleHandler
void scheduleGcIdler() {
if (!mGcIdlerScheduled) {
mGcIdlerScheduled = true;
Looper.myQueue().addIdleHandler(mGcIdler);
}
mH.removeMessages(H.GC_WHEN_IDLE);
}
// 移除垃圾回收的IdleHandler
void unscheduleGcIdler() {
if (mGcIdlerScheduled) {
mGcIdlerScheduled = false;
Looper.myQueue().removeIdleHandler(mGcIdler);
}
mH.removeMessages(H.GC_WHEN_IDLE);
}
final GcIdler mGcIdler = new GcIdler();
final class GcIdler implements MessageQueue.IdleHandler {
@Override
public final boolean queueIdle() {
doGcIfNeeded();
return false;
}
}
void doGcIfNeeded() {
mGcIdlerScheduled = false;
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
if ((BinderInternal.getLastGcTime()+MIN_TIME_BETWEEN_GCS) < now) {
// 执行垃圾回收
BinderInternal.forceGc("bg");
}
}
ここでは、カスタムIdleHandlerGC 呼び出しが行われ、线程空闲時間が来たら呼び出されmGcIdler、最後にBinderInternal.forceGc("bg")メソッドによって GC がトリガーされます。この GC の最小間隔は 5 秒 (MIN_TIME_BETWEEN_GCS値) です。そして、返されるmGcIdlerものはqueueIdleであるfalseため、これはmGcIdlerメインスレッドに長期間存在することに注意してくださいMessageQueue。
その他の一般的なシナリオ: IdleHandler の基本的な使用法とアプリケーションのケース分析
3.2. よくある質問
Q: IdleHandler は主に MessageQueue がアイドル状態のときに実行されますが、いつアイドル状態になりますか?
MessageQueue はメッセージ トリガー時間に基づく優先キューであるため、キューがアイドル状態になる場合は 2 つのシナリオがあります。
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；
Q: IdleHandler の用途は何ですか?
IdleHandler 是 Handler 提供的一种在消息队列空闲时，执行任务的时机；
当 MessageQueue 当前没有立即需要处理的消息时，会执行 IdleHandler；
Q: MessageQueue には IdleHandler の追加/削除メソッドが用意されていますが、これらはペアで使用する必要がありますか?
不是必须；
IdleHandler.queueIdle() 的返回值，可以移除加入 MessageQueue 的 IdleHandler；
Q: mIdleHanders が空でない場合に無限ループに入らないのはなぜですか?
只有在 pendingIdleHandlerCount 为 -1 时，才会尝试执行 mIdleHander；
pendingIdlehanderCount 在 next() 中初始时为 -1，执行一遍后被置为 0，所以不会重复执行；
Q: 一部の重要でないスタートアップ サービスを IdleHandler に移動して処理できますか?
不建议；
IdleHandler 的处理时机不可控，如果 MessageQueue 一直有待处理的消息，那么 IdleHander 的执行时机会很靠后；
Q: IdleHandler の queueIdle() はどのスレッドで実行されますか?
陷进问题，queueIdle() 运行的线程，只和当前 MessageQueue 的 Looper 所在的线程有关；
子线程一样可以构造 Looper，并添加 IdleHandler；
参考
1.面接官: 「あなたの履歴書には、Handler メカニズムに精通していると書いてあります。それでは、IdleHandlerについて話しましょう?
」