Android面试:主线程中的Looper.loop()一直无限循环为什么不会造成ANR?

引子:

正如我们所知,在android中如果主线程中进行耗时操作会引发ANR(Application Not Responding)异常。

造成ANR的原因一般有两种:

  1. 当前的事件没有机会得到处理(即主线程正在处理前一个事件,没有及时的完成或者looper被某种原因阻塞住了)
  2. 当前的事件正在处理,但没有及时完成

为了避免ANR异常,android使用了Handler消息处理机制。让耗时操作在子线程运行。

因此产生了一个问题,主线程中的Looper.loop()一直无限循环检测消息队列中是否有新消息为什么不会造成ANR?

本人面试网易的时候就被问到了T_T

源码分析

ActivityThread.java 是主线程入口的类,这里你可以看到写Java程序中司空见惯的main方法,而main方法正是整个Java程序的入口。

ActivityThread源码

    public static final void main(String[] args) {
        ...
        //创建Looper和MessageQueue
        Looper.prepareMainLooper();
        ...
        //轮询器开始轮询
        Looper.loop();
        ...
    }

Looper.loop()方法

   while (true) {
       //取出消息队列的消息,可能会阻塞
       Message msg = queue.next(); // might block
       ...
       //解析消息,分发消息
       msg.target.dispatchMessage(msg);
       ...
    }

显而易见的,如果main方法中没有looper进行循环,那么主线程一运行完毕就会退出。这还玩个蛋啊!

总结:ActivityThread的main方法主要就是做消息循环,一旦退出消息循环,那么你的应用也就退出了。


我们知道了消息循环的必要性,那为什么这个死循环不会造成ANR异常呢?

因为Android 的是由事件驱动的,looper.loop() 不断地接收事件、处理事件,每一个点击触摸或者说Activity的生命周期都是运行在 Looper.loop() 的控制之下,如果它停止了,应用也就停止了。只能是某一个消息或者说对消息的处理阻塞了 Looper.loop(),而不是 Looper.loop() 阻塞它。

也就说我们的代码其实就是在这个循环里面去执行的,当然不会阻塞了。

handleMessage方法部分源码

 public void handleMessage(Message msg) {
        if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
        switch (msg.what) {
            case LAUNCH_ACTIVITY: {
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
                final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
                r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
                handleLaunchActivity(r, null);
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
            }
            break;
            case RELAUNCH_ACTIVITY: {
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityRestart");
                ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
                handleRelaunchActivity(r);
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
            }
            break;
            case PAUSE_ACTIVITY:
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityPause");
                handlePauseActivity((IBinder) msg.obj, false, (msg.arg1 & 1) != 0, msg.arg2, (msg.arg1 & 2) != 0);
                maybeSnapshot();
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                break;
            case PAUSE_ACTIVITY_FINISHING:
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityPause");
                handlePauseActivity((IBinder) msg.obj, true, (msg.arg1 & 1) != 0, msg.arg2, (msg.arg1 & 1) != 0);
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                break;
            ...........
        }
    }

可以看见Activity的生命周期都是依靠主线程的Looper.loop,当收到不同Message时则采用相应措施。

如果某个消息处理时间过长,比如你在onCreate(),onResume()里面处理耗时操作,那么下一次的消息比如用户的点击事件不能处理了,整个循环就会产生卡顿,时间一长就成了ANR。

让我们再看一遍造成ANR的原因,你可能就懂了。

造成ANR的原因一般有两种:

  1. 当前的事件没有机会得到处理(即主线程正在处理前一个事件,没有及时的完成或者looper被某种原因阻塞住了)
  2. 当前的事件正在处理,但没有及时完成

而且主线程Looper从消息队列读取消息,当读完所有消息时,主线程阻塞。子线程往消息队列发送消息,并且往管道文件写数据,主线程即被唤醒,从管道文件读取数据,主线程被唤醒只是为了读取消息,当消息读取完毕,再次睡眠。因此loop的循环并不会对CPU性能有过多的消耗。

总结:Looer.loop()方法可能会引起主线程的阻塞,但只要它的消息循环没有被阻塞,能一直处理事件就不会产生ANR异常。

参考
https://www.zhihu.com/question/34652589

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