布景

今日突然听到近邻在评论同步屏障，听到这个姓名，我依稀记得 Handler 里边是有同步屏障机制的，可是具体的原理怎样有点模糊不清呢？就像一个明星，你明明看着面熟，便是想不起来他叫啥，让我这样的强迫症患者无比难受，所以抽时间来扒一扒同步屏障。

同步屏障机制

1. 直奔主题，同步屏障机制这几个字听起来很牛逼，能粗浅的解释一下，先让大家理解它的作用是啥不？

同步屏障实际上便是字面意思，能够理解为建立一道屏障，隔离同步音讯，优先处理音讯行列中的异步音讯进行处理，所以才叫同步屏障。

2. 第二个问题，同步音讯又是啥呢？异步音讯和同步音讯有啥不一样呢？

要回答这个问题，咱们就得了解一下 Message，Message 的音讯种类分为三种：

一般音讯（同步音讯）
异步音讯
同步屏障音讯

咱们平常运用 Handler 发送的音讯根本都是一般音讯，中规中矩的排到音讯行列中，轮到它了再乖乖地出来履行。

考虑一个场景，我现在往 UI 线程发送了一个音讯，想要制作一个要害的 View，可是现在 UI 线程的音讯行列里边音讯现已爆满了，我的这条音讯迟迟都没有办法得到处理，导致这个要害 View 制作不出来，用户运用的时分很恼怒，一气之下给出差评这是什么废物 app，卡的要死。

此时，同步屏障就派上用场了。假如音讯行列里边存在了同步屏障音讯，那么它就会优先寻觅咱们想要先处理的音讯，把它从行列里边取出来，能够理解为加急处理。那同步屏障机制怎样知道咱们想优先处理的是哪条音讯呢？假如一条音讯假如是异步音讯，那同步屏障机制就会优先对它处理。

3.那要如何设置异步音讯呢？怎样的音讯才算一条异步音讯呢？

Message 现已供给了现成的标记位 isAsynchronous 用来标志这条音讯是不是异步音讯。

4.能看看源码了解下官方究竟怎样完成的吗？

看看怎样往音讯行列 MessageQueue 中刺进同步屏障音讯吧。

private int postSyncBarrier(long when) {
    synchronized (this) {
        final int token = mNextBarrierToken++;
        final Message msg = Message.obtain();
        msg.markInUse();
        msg.when = when;
        msg.arg1 = token;
        Message prev = null;
        // 当前音讯行列
        Message p = mMessages;
        if (when != 0) {
            // 根据when找到同步屏障音讯刺进的方位
            while (p != null && p.when <= when) {
                prev = p;
                p = p.next;
            }
        }
        // 刺进同步屏障音讯
        if (prev != null) {
            msg.next = p;
            prev.next = msg;
        } else {
            msg.next = p;
            // 前面没有音讯的话，同步屏障音讯变成队首了
            mMessages = msg;
        }
        return token;
    }
}

在代码要害方位我都做了注释，简单来说呢，其实就像是遍历一个链表，根据 when 来找到同步屏障音讯应该刺进的方位。

5.同步屏障音讯好像只设置了when，没有target呢？

这个问题发现了华点，了解 Handler 的朋友都知道，刺进音讯到音讯行列的时分，体系会判别当前的音讯有没有 target，target 的作用便是标记了这个音讯终究要由哪个 Handler 进行处理，没有 target 会抛异常。

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
  // target不能为空
  if (msg.target == null) {
      throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
  }
  ...
}

问题 4 的源码剖析中，同步屏障音讯没有设置过 target，所以它肯定不是经过 enqueueMessage() 增加到音讯行列里边的啦。很明显便是经过 postSyncBarrier() 办法，把一个没有 target 的音讯刺进到音讯行列里边的。

6.上面我都理解了，下面该说说同步屏障究竟是怎样优先处理异步音讯的吧？

OK，刺进了同步屏障音讯之后，音讯行列也还是正常出队的，显然在行列获取下一个音讯的时分，可能对同步屏障音讯有什么特殊的判别逻辑。看看 MessageQueue 的 next 办法：

Message next() {
    ...
            // msg.target == null，很明显是一个同步屏障音讯
            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());
            }
    ...
}

办法代码很长，看源码最首要还是看要害逻辑，也没必要一行一行的啃源码。这个办法中相信你一眼就发现了
msg.target == null，前面刚说过同步屏障音讯的 target 便是空的，很显然这儿便是对同步屏障音讯的特殊处理逻辑。用了一个 do...while 循环，音讯假如不是异步的，就遍历下一个音讯，直到找到异步音讯，也便是 msg.isAsynchronous() == true

7.原来如此，那假如音讯行列中没有异步音讯咋办？

假如行列中没有异步音讯，就会休眠等候被唤醒。所以 postSyncBarrier() 和 removeSyncBarrier() 有必要成对出现，否则会导致音讯行列中的同步音讯不会被履行，出现假死情况。

8.体系的 postSyncBarrier() 貌似也没供给应外部拜访啊？这咱们要怎样运用？

的确咱们没办法直接拜访 postSyncBarrier() 办法创立同步屏障音讯。你可能会想到不让拜访我就反射调用呗，也不是不能够。

但咱们也能够另辟蹊径，尽管没办法创立同步屏障音讯，可是咱们能够创立异步音讯啊！只要体系创立了同步屏障音讯，不就能找到咱们自己创立的异步音讯啦。

体系供给了两个办法创立异步 Handler：

public static Handler createAsync(@NonNull Looper looper) {
    if (looper == null) throw new NullPointerException("looper must not be null");
    // 这个true便是代表是异步的
    return new Handler(looper, null, true);
}
public static Handler createAsync(@NonNull Looper looper, @NonNull Callback callback) {
    if (looper == null) throw new NullPointerException("looper must not be null");
    if (callback == null) throw new NullPointerException("callback must not be null");
    return new Handler(looper, callback, true);
}

异步 Handler 发送的便是异步音讯。

9.那体系什么时分会去增加同步屏障呢？

有对 View 的作业流程比较了解的朋友想必现已知道了，在 ViewRootImpl 的 requestLayout 办法中，体系就会增加一个同步屏障。

不了解也不要紧，这儿我简单说一下。

（1）创立 DecorView

当咱们启动了 Activity 后，体系终究会履行到 ActivityThread 的 handleLaunchActivity 办法中：

final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);

这儿咱们只截取了重要的一行代码，在 performLaunchActivity 中履行的便是 Activity 的创立逻辑，因而也会进行 DecorView 的创立，此时的 DecorView 只是进行了初始化，增加了布局文件，对用户来说，依然是不行见的。

（2）加载 DecorView 到 Window

onCreate 完毕后，咱们来看下 onResume 对应的 handleResumeActivity 办法：

@Override
public void handleResumeActivity(ActivityClientRecord r, boolean finalStateRequest,
        boolean isForward, String reason) {
    ...
    // 1.performResumeActivity 回调用 Activity 的 onResume
    if (!performResumeActivity(r, finalStateRequest, reason)) {
        return;
    }
    ...
    final Activity a = r.activity;
    ...
    if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
        r.window = r.activity.getWindow();
        // 2.获取 decorview
        View decor = r.window.getDecorView();
        // 3.decor 现在还不行见
        decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
        ViewManager wm = a.getWindowManager();
        WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
        a.mDecor = decor;
        l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
        l.softInputMode |= forwardBit;
        ...
        if (a.mVisibleFromClient) {
            if (!a.mWindowAdded) {
                a.mWindowAdded = true;
                // 4.decor 增加到 WindowManger中
                wm.addView(decor, l);
            } else {
                a.onWindowAttributesChanged(l);
            }
        }
    }
    ...
}

注释 4 处，DecorView 会经过 WindowManager 履行了 addView() 办法后加载到 Window 中，而该办法实际上是会终究调用到 WindowManagerGlobal 的 addView() 中。

（3）创立 ViewRootImpl 目标，调用 setView() 办法

// WindowManagerGlobal.ddView()
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
root.setView(view, wparams, panelParentView);

WindowManagerGlobal 的 addView() 会先创立一个 ViewRootImpl 实例，然后将 DecorView 作为参数传给 ViewRootImpl，经过 setView() 办法进行 View 的处理。setView() 的内部首要便是经过 requestLayout 办法来恳求开端丈量、布局和制作流程。

（4）requestLayout() 和 scheduleTraversals()

@Override
public void requestLayout() {
    if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
        checkThread();
        mLayoutRequested = true;
        // 首要办法
        scheduleTraversals();
    }
}
void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        // 1.将mTraversalScheduled标记为true，表明View的丈量、布局和制作过程现已被恳求。
        mTraversalScheduled = true;
        // 2.往主线程发送一个同步屏障音讯
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        // 3.注册回调，当监听到VSYNC信号到达时，履行该异步音讯
        mChoreographer.postCallback(
                Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        notifyRendererOfFramePending();
        pokeDrawLockIfNeeded();
    }
}

看到了吧，注释 2 的代码了解的很，体系调用了 postSyncBarrier() 来创立同步屏障了。那注释 3 是啥意思呢？mChoreographer 是一个 Choreographer 目标。

要理解 Choreographer 的话，还要理解 VSYNC。

咱们的手机屏幕改写频率是 1s 内屏幕改写的次数，比如 60Hz、120Hz 等。60Hz表明屏幕在一秒内改写 60 次，也便是每隔 16.6ms 改写一次。屏幕会在每次改写的时分宣布一个VSYNC信号，通知CPU进行制作核算，每收到 VSYNC，CPU 就开端处理各帧数据。这时 Choreographer 就上场啦，当有 VSYNC信号到来时，会唤醒 Choreographer，触发指定的作业。它供给了一个回调功能，让业务知道 VSYNC信号来了，能够进行下一帧的制作了，也便是注释 3 运用的 postCallback 办法。

当监听到 VSYNC信号后，会回调来履行 mTraversalRunnable 这个 Runnable 目标。

final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}
void doTraversal() {
    if (mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = false;
        // 移除同步屏障
        mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
        if (mProfile) {
            Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
        }
        // View的制作进口办法
        performTraversals();
        if (mProfile) {
            Debug.stopMethodTracing();
            mProfile = false;
        }
    }
}

在这个 Runnable 里边，会移除同步屏障。然后调用 performTraversals 这个View 的作业流程的进口办法完成对 View 的制作。

这回理解了吧，体系会在调用 requestLayout() 的时分创立同步屏障，比及下一个 VSYNC 信号到来时才会履行相应的制作任务并移除同步屏障。所以在等候 VSYNC 信号到来的期间，就能够履行咱们自己的异步音讯了。

参阅

requestLayout居然涉及到这么多知识点

关于Handler同步屏障你可能不知道的问题

“总算懂了” 系列：Android屏幕改写机制—VSync、Choreographer 全面理解

终于搞明白了什么是同步屏障

布景

同步屏障机制

参阅

作者信息

推广

终于搞明白了什么是同步屏障

布景

同步屏障机制

参阅

相关文章

日常工作中对我很重要的那些git命令

开发一款超级实用的VS Code插件

如何让PHP应用性能维持在更高水平,有哪些方案?

数据库MySql

作者信息

推广