美女面试官问我：同步屏障和异步消息的运行机制

Posted 2022-01-28 天才少年_

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1.前言

通过昨天的技术交流，天才少年成功闯过一关，来到二面现场。

2.正文

哎呀，怎么面试官跟昨天的是同一个人，不会是她对我有什么想法吧，嘿嘿，
是心动啊，糟糕眼神躲不掉，对你莫名的心跳，竟然停不了对你的迷恋~~

小伙子，今天的面试官又是我，是不是很激动，那么我们面试开始吧。
接着昨天聊得，今天讲一下消息的同步屏障和异步消息吧。

哈哈，Handler消息可是我的强项，想当年，那个夜晚。。。噗，怎么又回忆了。

Handler的Message简单来说可以分成三类：
1）普通消息----同步消息，我们平时使用的基本都是普通消息。
2）屏障消息----同步屏幕，Message消息中的target字段的值为null，当在消息队列中插入了屏障消息后，在屏障消息之后的普通消息将不会被执行，优先执行异步消息。类似于公司开会，屏障消息就是保安，当他站在人群中的时候，开完会，只能领导（异步消息）先走，等领导走完后，保安（屏障消息）取消后，我们这些打工者（普通消息）按照顺序依次回工位。
3）异步消息----调用setAsynchronous(true)设置为异步消息。

再深入一点吧

什么意思？是我的理解的那个意思吗，我有点惊慌失措。

你想什么呢？讲一下同步屏障如何创建。

同步屏障的创建很简单，通过调用MessageQueue的postSyncBarrier()即可，我们看下源码：

    public int postSyncBarrier() 
        return postSyncBarrier(SystemClock.uptimeMillis());
    

 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();//可以看到此Message没有target
            msg.markInUse();
            msg.when = when;
            msg.arg1 = token;

            Message prev = null;
            Message p = mMessages;
            if (when != 0) //根据when字段，插入到MessageQueue队列中
                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;
        
    

上面关键代码已经注释过了，postSyncBarrier方法其实就是创建一个么有target的Message对象，然后根据when字段，插入到消息队列中。

那异步消息呢？如何创建的，消息屏障又是如何保证优先执行异步消息？

异步消息创建更简单，调用Message的setAsynchronous方法即可：

    public void setAsynchronous(boolean async) 
        if (async) 
            flags |= FLAG_ASYNCHRONOUS;
         else 
            flags &= ~FLAG_ASYNCHRONOUS;
        
    

至于消息屏障如何保证异步消息优先执行，这个肯定要看Looper对象的loop方法了，对于Handler机制不了解，可以看我前面一篇文章Android消息处理机制(Handler、Looper、MessageQueue与Message) ，这一篇文章就够了，looper方法会循环通过queue.next方法获取待处理的Message对象，那核心代码肯定在这个queue.next方法中，让我们来跟踪一下：

 Message next() 
        //省略一些代码
        for (;;) 
            if (nextPollTimeoutMillis != 0) 
                Binder.flushPendingCommands();
            

            nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);

            synchronized (this) 
                final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                Message prevMsg = null;
                Message msg = mMessages;
                if (msg != null && msg.target == null) //1.当target==null，是不是很熟悉，说明这个Message是同步屏障
                    do 
                        prevMsg = msg;
                        msg = msg.next;
                     while (msg != null && !msg.isAsynchronous());//2.判断是不是异步消息，如果不是，则指针指向下一个，直到找到最近的异步消息
                
                if (msg != null) 
                    if (now < msg.when) //判断该异步消息有没有到处理时间
                        nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                     else 
                        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;//3.找到待执行的异步消息，并返回他
                    
                 else 
                    nextPollTimeoutMillis = -1;
                
               //省略一些代码
    

核心代码都做了注释，通过注释1会先判断，当前队列中是否包含屏障消息，如果包含则执行到注释2处，通过一个do/while循环查找最近的异步消息，然后返回该异步消息，如果异步消息都被分发，队列中没有异步消息，则会一直阻塞，等待唤醒。

那屏障消息如何移除呢？

屏障消息的移除同样是在MessageQueue中实现的，方法为removeSyncBarrier

public void removeSyncBarrier(int token) 
        // Remove a sync barrier token from the queue.
        // If the queue is no longer stalled by a barrier then wake it.
        synchronized (this) 
            Message prev = null;
            Message p = mMessages;
            //1.找到token对应的消息屏障
            while (p != null && (p.target != null || p.arg1 != token)) 
                prev = p;
                p = p.next;
            
            if (p == null) 
                throw new IllegalStateException("The specified message queue synchronization "
                        + " barrier token has not been posted or has already been removed.");
            
            final boolean needWake;
            //2.从消息链表中删除该消息屏障
            if (prev != null) 
                prev.next = p.next;
                needWake = false;
             else 
                mMessages = p.next;
                needWake = mMessages == null || mMessages.target != null;
            
            p.recycleUnchecked();

            // If the loop is quitting then it is already awake.
            // We can assume mPtr != 0 when mQuitting is false.
            if (needWake && !mQuitting) 
                nativeWake(mPtr);
            
        
    

核心代码都做了注释，通过注释1会找到token对应的消息屏障，然后把该消息屏障从MessageQueue中删除。

恩，你对Handler消息了解很深刻，今天有点晚了，view的创建流程，mChoreographer发送消息的流程，咱们后面再聊。

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