Framework大合集，从里到外分析的明明白白（上）

前言

由于很多小伙伴在前前后后发现了一个问题，在很多大厂面试的时候基本上都会问到Framework这方面，刚好之前整理的 《十大模块手册》 刚好有这方面的内容，拿出来分享一下，主要借鉴，错误的地方一起改正。😂

国庆回来上班第二天，不摸鱼了😑

字数限制分为上下两篇

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内容如下：

1.2022最新Android11位大厂面试专题，128道附答案 2.音视频大合集，从初中高到面试应有尽有 3.Android车载应用大合集，从零开始一起学 4.性能优化大合集，告别优化烦恼 5.Framework大合集，从里到外分析的明明白白 6.Flutter大合集，进阶Flutter高级工程师 7.compose大合集，拥抱新技术 8.Jetpack大合集，全家桶一次吃个够 9.架构大合集，轻松应对工作需求 10.Android基础篇大合集，根基稳固高楼平地起

整理不易，关注一下吧。开始进入正题，ღ( ´･ᴗ･` ) 🤔

一丶Android Binder

进程隔离：

内核空间中存放的是内核代码和数据，而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据 为了保证系统的安全，用户空间和内核空间是天然隔离的 每个进程有自己的虚拟内存空间，为了安全，每个进程只能操作自己的虚拟内存空间，只有操作系统才有权限操作物理内存空间

1.为什么要用Binder？

• Android系统内核是Linux内核
• Linux内核进程通信有：管道、内存共享、Socket、File；
• 对比：

Binder的一次拷贝发生在用户空间拷贝到内核空间；

用户空间： App进程运行的内存空间；

内核空间： 系统驱动、和硬件相关的代码运行的内存空间，也就是进程ID为0的进程运行的空间；

程序局部性原则： 只加载少量代码；应用没有运行的代码放在磁盘中，运行时高速缓冲区进行加载要运行的代码；默认一次加载一个页（4K），若不够4K就用0补齐；

MMU:内存管理单元；

给CPU提供虚拟地址；

当对变量操作赋值时：

• CPU拿着虚拟地址和值给到MMU
• MMU用虚拟地址匹配到物理地址，MMU去物理内存中进行赋值；

物理地址： 物理内存的实际地址,并不是磁盘；

虚拟地址： MMU根据物理内存的实际地址翻译出的虚拟地址；提供给CPU使用；

页命中：CPU读取变量时，MMU在物理内存的页表中找到了这个地址；

页未命中：CPU读取变量时，MMU在物理内存的页表中没有找到了这个地址，此时会触发MMU去磁盘读取变量并存到物理内存中；

普通的二次拷贝：

应用A拷贝到服务端：coay_from_user

从服务端拷贝到应用B：coay_to_user

mmap():

• 在物理内存中开辟一段固定大小的内存空间
• 将磁盘文件与物理内存进行映射（理解为绑定）
• MMU将物理内存地址转换为虚拟地址给到CPU（虚拟地址映射物理内存）

共享内存进程通信：

• 进程A调用mmap()函数会在内核空间中虚拟地址和一块同样大小的物理内存，将两者进行映射
• 得到一个虚拟地址
• 进程B调用mmap()函数，传参和步骤1一样的话，就会得到一个和步骤2相同的虚拟地址
• 进程A和进程B都可以用同一虚拟地址对同一块映射内存进行操作
• 进程A和进程B就实现了通信
• 没有发生拷贝，共享一块内存，不安全

Binder通信原理：

角色：Server端A、Client端B、Binder驱动、内核空间、物理内存

• Binder驱动在物理内存中开辟一块固定大小（1M-8K）的物理内存w，与内核空间的虚拟地址x进行映射得到
• A的用户空间的虚拟地址ax和物理内存w进行映射
• 此时内核空间虚拟地址x和物理内存w已经进行了映射，物理内存w和Server端A的用户空间虚拟地址ax进行了映射：也就是 内核空间的虚拟地址x = 物理内存w = Server端A的用户空间虚拟地址ax
• B发送请求：将数据按照binder协议进行打包给到Binder驱动，Binder驱动调用coay_from_user()将数据拷贝到内核空间的虚拟地址x
• 因步骤3中的三块区域进行了映射
• Server端A就得到了Client端B发送的数据
• 通过内存映射关系，只发生了一次拷贝

Activity跳转时，最多携带1M-8k（1兆减去8K）的数据量；

真实数据大小为：1M内存-两页的请求头数据=1M-8K；

应用A直接将数据拷贝到应用B的物理内存空间中，数据量不能超过1M-8K；拷贝次数少了一次，少了从服务端拷贝到用户；

IPC通信机制：

• 服务注册
• 服务发现
• 服务调用

以下为简单的主进程和子进程通信：

1、服务注册： 缓存中心中有三张表(暂时理解为三个HashMap，Binder用的是native的红黑树)：

• 第一种：放key ：String - value：类的Class；
• 第二种：放key ：Class的类名 - value：类的方法集合；
• 第三种：放key ：Class的类名 - value：类的对象；

类的方法集合：key-value;

key：方法签名：“方法名” 有参数时用 “方法名-参数类型-参数类型-参数类型......”;

value: 方法本身;

注册后，服务若没被调用则一直处于沉默状态，不会占用内存，这种情况只是指用户进程里自己创建的服务，不适用于AMS这种；

2、服务发现： 当被查询到时，要被初始化；

• 客户端B通过发送信息到服务端A
• 服务端解析消息，反序列化
• 通过反射得到消息里的类名，方法，从注册时的第一种、第二种表里找到Class，若对象没初始化则初始化对象，并将对象添加到第三种的表里；

3、服务调用：

• 使用了动态代理
• 客户端在服务发现时，拿到对象（其实是代理）
• 客户端调用对象方法
• 代理发送序列化数据到服务端A
• 服务端A解析消息，反序列化，得到方法进行处理，得到序列化数据结果
• 将序列化结果写入到客户端进程的容器中；
• 回调给客户端

AIDL： BpBinder：数据发送角色 BbBinder：数据接收角色

编译器生成的AIDL的java接口.Stub.proxy.transact()为数据发送处；

发送的数据包含：数据+方法code+方法参数等等；

• 发送时调用了Linux的驱动
• 调用copy_from_user()拷贝用户发送的数据到内核空间
• 拷贝成功后又进行了一次请求头的拷贝：copy_from_user()
• 也就是把一次的数据分为两次拷贝

请求头：包含了目的进程、大小等等参数，这些参数占了8K

编译器生成的AIDL的java接口.Stub.onTransact()为数据接收处；

Binder中的IPC机制：

• 每个App进程启动时会在内核空间中映射一块1M-8K的内存
• 服务端A的服务注册到ServiceManager中：服务注册
• 客户端B想要调用服务端A的服务，就去请求ServiceManager
• ServiceManager去让服务端A实例化服务：服务发现
• 返回一个用来发送数据的对象BpBinder给到客户端B
• 客户端B通过BpBinder发送数据到服务端A的内核的映射区域（传参时客户端会传一个reply序列化对象，在底层会将这个地址一层一层往下传，直至传到回调客户端）：这里发生了一次通信copy_from_user：服务调用
• 服务端A通过BBBinder得到数据并处理数据
• 服务端唤醒客户端等待的线程；将返回结果写入到客户端发送请求时传的一个reply容器地址中,调用onTransact返回；
• 客户端在onTransac中得到数据；通信结束；

ServiceManager维持了Binder这套通信框架；

2.APP多进程的优点

• 扩大应用可使用的内存 手机内存6G，系统分配给虚拟机的内存一般32M、48M、64M，使用多进程时，可以使用一个进程专门加载图片，防止OOM。
• 子进程崩溃，不会导致主进程崩溃
• 互相保活，即如果子进程被系统kill掉时，主进程拉起子进程。主进程被系统kill掉时，子进程拉起主进程。

3.多进程通信原理

Android进程是运行在系统分配的虚拟地址空间，虚拟地址空间分为用户空间和内核空间。多进程间，用户空间不共享，内核空间共享，进程间通过共享的内核空间通信。

4.多进程通信有哪些方式？

1.传统的IPC方式：socket，内存共享。 2.Android特有的方式：Binder。

5.Binder相对其他IPC方式优点/为什么使用Binder？

1.性能：

A.Socket传输数据的过程：两次拷贝

B.Binder传输数据的过程：一次拷贝

内存映射：MMAP（memory map）

虚拟内存和物理内存

虚拟内存映射到物理内存，物理内存存储数据。

2.易用性

3.安全性

6.Binder在Android系统CS通信机制中起到的作用

• Android C/S通信机制

• Binder机制的关键概念

• Binder在Android CS通信机制中起到的作用

AIDL和Binder的关系？ AIDL封装了Binder，AIDL调用Binder

二丶Android Handler

Handler属于非常经典的一个考题了，导致这个知识点很多时候，考官都懒得问了；这玩意很久之前就看过，但是过了一段时间，就很容易忘记，但是处理内存泄漏，IdleHandler之类的考点答案肯定很难忘。。。虽然考官很多时候不屑问，但是要是问到了，你忘了且不知道怎么回答，那就很尴尬了。

考点：

1.Handler怎么在主线程和子线程进行数据交互的原理？

2.Handler中主线程的消息队列是否有数量上限？为什么？ 3.Handler中有Loop死循环，为什么没有卡死？为什么没有发生ANR？ 4.为什么不建议在子线程中更新UI？ 5.可以让自己发送的消息优先被执行吗？原理是什么？ 6.子线程和子线程使用Handler进行通信，存在什么弊端？ 7.Handler中的阻塞唤醒机制？ 8.什么是IdleHandler？什么条件下触发IdleHandler？ 9.消息处理完后，是直接销毁吗？还是被回收？如果被回收，有最大容量吗？ 10.不当的使用Handler，为什么会出现内存泄漏？怎么解决？

1.Handler怎么在主线程和子线程进行数据交互的原理？

主线程和子线程通过handler交互，交互的载体是通过Message这个对象，实际上我们在子线程发送的所有消息，都会加入到主线程的消息队列中，然后主线程分发这些消息，这个就很容易做到俩个线程信息的交互。

看到这里，你可能有疑问了，我从子线程发送的消息，怎么就加到了主线程的消息队列里呢？？？

大家可以看看你自己的代码，你的handler对象是不是在主线程初始的？子线程发送消息，是不是通过这个handler发送的？

这就很简单了，handler只需要把发送的消息，加到自身持有的Looper对象的MessageQueue里面（mLooper变量）就ok了

所以，你在哪个线程里面初始化Handler对象，在不同的线程中，使用这个对象发送消息；都会在你初始化Handler对象的线程里分发消息。

2.Handler中主线程的消息队列是否有数量上限？为什么？

这问题整的有点鸡贼，可能会让你想到，是否有上限这方面？而不是直接想到到上限数量是多少？

解答：Handler主线程的消息队列肯定是有上限的，每个线程只能实例化一个Looper实例（上面讲了，Looper.prepare只能使用一次），不然会抛异常，消息队列是存在Looper()中的，且仅维护一个消息队列

重点：每个线程只能实例化一次Looper()实例、消息队列存在Looper中

拓展：MessageQueue类，其实都是在维护mMessage，只需要维护这个头结点，就能维护整个消息链表

3.Handler中有Loop死循环，为什么没有卡死？为什么没有发生ANR？

先说下ANR：5秒内无法响应屏幕触摸事件或键盘输入事件；广播的onReceive()函数时10秒没有处理完成；前台服务20秒内，后台服务在200秒内没有执行完毕；ContentProvider的publish在10s内没进行完。所以大致上Loop死循环和ANR联系不大，问了个正确的废话，所以触发事件后，耗时操作还是要放在子线程处理，handler将数据通讯到主线程，进行相关处理。

线程实质上是一段可运行的代码片，运行完之后，线程就会自动销毁。当然，我们肯定不希望主线程被over，所以整一个死循环让线程保活。

为什么没被卡死：在事件分发里面分析了，在获取消息的next()方法中，如果没有消息，会触发nativePollOnce方法进入线程休眠状态，释放CPU资源，MessageQueue中有个原生方法nativeWake方法，可以解除nativePollOnce的休眠状态，ok，咱们在这俩个方法的基础上来给出答案。

• 当消息队列中消息为空时，触发MessageQueue中的nativePollOnce方法，线程休眠，释放CPU资源

• 消息插入消息队列，会触发nativeWake唤醒方法，解除主线程的休眠状态

  • 当插入消息到消息队列中，为消息队列头结点的时候，会触发唤醒方法
  • 当插入消息到消息队列中，在头结点之后，链中位置的时候，不会触发唤醒方法

综上：消息队列为空，会阻塞主线程，释放资源；消息队列为空，插入消息时候，会触发唤醒机制

• 这套逻辑能保证主线程最大程度利用CPU资源，且能及时休眠自身，不会造成资源浪费

本质上，主线程的运行，整体上都是以事件（Message）为驱动的。

4.为什么不建议在子线程中更新UI？

多线程操作，在UI的绘制方法表示这不安全，不稳定。

假设一种场景：我会需要对一个圆进行改变，A线程将圆增大俩倍，B改变圆颜色。A线程增加了圆三分之一体积的时候，B线程此时，读取了圆此时的数据，进行改变颜色的操作；最后的结果，可能会导致，大小颜色都不对。。。

5.可以让自己发送的消息优先被执行吗？原理是什么？

这个问题，我感觉只能说：在有同步屏障的情况下是可以的。

同步屏障作用：在含有同步屏障的消息队列，会及时的屏蔽消息队列中所有同步消息的分发，放行异步消息的分发。

在含有同步屏障的情况，我可以将自己的消息设置为异步消息，可以起到优先被执行的效果。

6.子线程和子线程使用Handler进行通信，存在什么弊端？ 子线程和子线程使用Handler通信，某个接受消息的子线程肯定使用实例化handler，肯定会有Looper操作，Looper.loop()内部含有一个死循环，会导致线程的代码块无法被执行完，该线程始终存在。

如果在完成通信操作，我们一般可以使用： mHandler.getLooper().quit() 来结束分发操作

说明下：quit()方法进行几项操作

• 清空消息队列（未分发的消息，不再分发了）
• 调用了原生的销毁方法 nativeDestroy（猜测下：可能是一些资源的释放和销毁）
• 拒绝新消息进入消息队列
• 它可以起到结束loop()死循环分发消息的操作

拓展：quitSafely() 可以确保所有未完成的事情完成后，再结束消息分发。

7.Handler中的阻塞唤醒机制？

这个阻塞唤醒机制是基于 Linux 的 I/O 多路复用机制 epoll 实现的，它可以同时监控多个文件描述符，当某个文件描述符就绪时，会通知对应程序进行读/写操作.

MessageQueue 创建时会调用到 nativeInit，创建新的 epoll 描述符，然后进行一些初始化并监听相应的文件描述符，调用了epoll_wait方法后，会进入阻塞状态；nativeWake触发对操作符的 write 方法，监听该操作符被回调，结束阻塞状态。

8.什么是IdleHandler？什么条件下触发IdleHandler？

IdleHandler的本质就是接口，为了在消息分发空闲的时候，能处理一些事情而设计出来的

具体条件：消息队列为空的时候、发送延时消息的时候

9.消息处理完后，是直接销毁吗？还是被回收？如果被回收，有最大容量吗？

Handler存在消息池的概念，处理完的消息会被重置数据，采用头插法进入消息池，取的话也直接取头结点，这样会节省时间

消息池最大容量为50，达到最大容量后，不再接受消息进入

10.不当的使用Handler，为什么会出现内存泄漏？怎么解决？

先说明下，Looper对象在主线程中，整个生命周期都是存在的，MessageQueue是在Looper对象中，也就是消息队列也是存在在整个主线程中；我们知道Message是需要持有Handler实例的，Handler又是和Activity存在强引用关系

存在某种场景：我们关闭当前Activity的时候，当前Activity发送的Message，在消息队列还未被处理，Looper间接持有当前activity引用，因为俩者直接是强引用，无法断开，会导致当前Activity无法被回收

思路：断开俩者之间的引用、处理完分发的消息，消息被处理后，之间的引用会被重置断开

解决：使用静态内部类弱引Activity、清空消息队列

1.总流程

开头需要建立个handler作用的总体印象，下面画了一个总体的流程图

从上面的流程图可以看出，总体上是分几个大块的

• Looper.prepare()、Handler()、Looper.loop() 总流程
• 收发消息
• 分发消息

相关知识点大概涉及到这些，下面详细讲解下！

2.使用

先来看下使用，不然源码，原理图搞了一大堆，一时想不起怎么用的，就尴尬了

使用很简单，此处仅做个展示，大家可以熟悉下

演示代码尽量简单是为了演示，关于静态内部类持有弱引用或者销毁回调中清空消息队列之类，就不在此处展示了

• 来看下消息处理的分发方法：dispatchMessage(msg)

Handler.java
...
public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);
    } else {
        if (mCallback != null) {
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        handleMessage(msg);
    }
}
...

从上面源码可知，handler的使用总的来说，分俩大类，细分三小类

• 收发消息一体
  • handleCallback(msg)
• 收发消息分开
  • mCallback.handleMessage(msg)
  • handleMessage(msg)

2.1.收发一体

handleCallback(msg) 使用post形式，收发都是一体，都在post()方法中完成，此处不需要创建Message实例等，post方法已经完成这些操作

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TextView msgTv;
    private Handler mHandler = new Handler();
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        msgTv = findViewById(R.id.tv_msg);
 
        //消息收发一体
        new Thread(new Runnable() {
            @Override public void run() {
                String info = "第一种方式";
                mHandler.post(new Runnable() {
                    @Override public void run() {
                        msgTv.setText(info);
                    }
                });
            }
        }).start();
    }
}

2.2.收发分开

mCallback.handleMessage(msg)

• 实现Callback接口

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TextView msgTv;
    private Handler mHandler = new Handler(new Handler.Callback() {
        //接收消息,刷新UI
        @Override public boolean handleMessage(@NonNull Message msg) {
            if (msg.what == 1) {
                msgTv.setText(msg.obj.toString());
            }
            //false 重写Handler类的handleMessage会被调用,  true 不会被调用
            return false;
        }
    });
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        msgTv = findViewById(R.id.tv_msg);
 
        //发送消息
        new Thread(new Runnable() {
            @Override public void run() {
                Message message = Message.obtain();
                message.what = 1;
                message.obj = "第二种方式 --- 1";
                mHandler.sendMessage(message);
            }
        }).start();
    }
}

handleMessage(msg)

• 重写Handler类的handlerMessage(msg)方法

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TextView msgTv;
    private Handler mHandler = new Handler() {
        //接收消息,刷新UI
        @Override public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            if (msg.what == 1) {
                msgTv.setText(msg.obj.toString());
            }
        }
    };
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        msgTv = findViewById(R.id.tv_msg);
 
        //发送消息
        new Thread(new Runnable() {
            @Override public void run() {
                Message message = Message.obtain();
                message.what = 1;
                message.obj = "第二种方式 --- 2";
                mHandler.sendMessage(message);
            }
        }).start();
    }
}

3.prepare和loop

大家肯定有印象，在子线程和子线程的通信中，就必须在子线程中初始化Handler，必须这样写

• prepare在前，loop在后，固化印象了

new Thread(new Runnable() {
    @Override public void run() {
        Looper.prepare();
        Handler handler = new Handler();
        Looper.loop();
    }
});

• 为啥主线程不需要这样写，聪明你肯定想到了，在入口出肯定做了这样的事

ActivityThread.java
...
public static void main(String[] args) {
    ...
    //主线程Looper
    Looper.prepareMainLooper();
    ActivityThread thread = new ActivityThread();
    thread.attach(false);
    if (sMainThreadHandler == null) {
        sMainThreadHandler = thread.getHandler();
    }
    //主线程的loop开始循环
    Looper.loop();
    ...
}
...

为什么要使用prepare和loop？我画了个图，先让大家有个整体印象

上图的流程，鄙人感觉整体画的还是比较清楚的 总结下就是.

• Looper.prepare()：生成Looper对象，set在ThreadLocal里
• handler构造函数：通过Looper.myLooper()获取到ThreadLocal的Looper对象
• Looper.loop()：内部有个死循环，开始事件分发了；这也是最复杂，干活最多的方法.

具体看下每个步骤的源码，这里也会标定好链接，方便大家随时过去查看

• Looper.prepare() 可以看见，一个线程内，只能使用一次prepare()，不然会报异常的

Looper.java
...
 public static void prepare() {
    prepare(true);
}
 
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
    if (sThreadLocal.get() != null) {
        throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
    }
    sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
...

• Handler() 这里通过Looper.myLooper() ---> sThreadLocal.get()拿到了Looper实例

Handler.java
...
@Deprecated
public Handler() {
    this(null, false);
}
 
public Handler(@Nullable Callback callback, boolean async) {
    if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
        final Class<? extends Handler> klass = getClass();
        if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
            (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
            Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
                  klass.getCanonicalName());
        }
    }
 
    mLooper = Looper.myLooper();
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()
            + " that has not called Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}
...

Looper.java
...
public static @Nullable Looper myLooper() {
    return sThreadLocal.get();
}
...

Looper.loop()：该方法分析，在分发消息里讲

• 精简了大量源码，详细的可以点击上面方法名
• Message msg = queue.next()：遍历消息
• msg.target.dispatchMessage(msg)：分发消息
• msg.recycleUnchecked()：消息回收，进入消息池

Looper.java
...
public static void loop() {
    final Looper me = myLooper();
     
    ...
     
    final MessageQueue queue = me.mQueue;
 
    ...
 
    for (;;) {
        Message msg = queue.next(); // might block
        if (msg == null) {
            // No message indicates that the message queue is quitting.
            return;
        }
 
        ...
         
        try {
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            if (observer != null) {
                observer.messageDispatched(token, msg);
            }
            dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
        } catch (Exception exception) {
            if (observer != null) {
                observer.dispatchingThrewException(token, msg, exception);
            }
            throw exception;
        } finally {
            ThreadLocalWorkSource.restore(origWorkSource);
            if (traceTag != 0) {
                Trace.traceEnd(traceTag);
            }
        }
      
        ....
 
        msg.recycleUnchecked();
    }
}
...

4.收发消息

收发消息的操作口都在Handler里，这是我们最直观的接触的点,下方的思维导图整体做了个概括。

4.1.前置知识

在说发送和接受消息之前，必须要先解释下，Message中一个很重要的属性：when

when这个变量是Message中的，发送消息的时候，我们一般是不会设置这个属性的，实际上也无法设置，只有内部包才能访问写的操作；将消息加入到消息队列的时候会给发送的消息设置该属性。消息加入消息队列方法：enqueueMessage()

在我们使用sendMessage发送消息的时候，实际上也会调用sendMessageDelayed延时发送消息发放，不过此时传入的延时时间会默认为0，来看下延时方法：sendMessageDelayed

public final boolean sendMessageDelayed(@NonNull Message msg, long delayMillis) {
    if (delayMillis < 0) {
        delayMillis = 0;
    }
    return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}

这地方调用了sendMessageAtTime方法，此处！做了一个时间相加的操作：SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis

• SystemClock.uptimeMillis()：这个方法返回一个毫秒数值，返回的是，打开设备到此刻所消耗的毫秒时间，这很明显是个相对时间刻！
• delayMillis：就是我们发送的延时毫秒数值

后面会将这个时间刻赋值给when：when = SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis

说明when代表的是开机到现在的一个时间刻，通俗的理解，when可以理解为：现实时间的某个现在或未来的时刻（实际上when是个相对时刻，相对点就是开机的时间点）

4.2.发送消息

发送消息涉及到俩个方法：post()和sendMessage()

• post(Runnable)：发送和接受消息都在post中完成
• sendMessage(msg)：需要自己传入Message消息对象
• 看下源码
  • 使用post会自动会通过getPostMessage方法创建Message对象
  • 在enqueueMessage中将生成的Message加入消息队列，注意
    • 此方法给msg的target赋值当前handler之后，才进行将消息添加的消息队列的操作
    • msg.setAsynchronous(true)：设置Message属性为异步，默认都为同步；设置为异步的条件，需要手动在Handler构造方法里面设置

Handler.java
...
//post
public final boolean post(@NonNull Runnable r) {
    return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
 
//生成Message对象
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
    Message m = Message.obtain();
    m.callback = r;
    return m;
}
 
//sendMessage方法
public final boolean sendMessage(@NonNull Message msg) {
    return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
 
public final boolean sendMessageDelayed(@NonNull Message msg, long delayMillis) {
    if (delayMillis < 0) {
        delayMillis = 0;
    }
    return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
 
public boolean sendMessageAtTime(@NonNull Message msg, long uptimeMillis) {
    MessageQueue queue = mQueue;
    if (queue == null) {
        RuntimeException e = new RuntimeException(
            this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
        Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
        return false;
    }
    return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
 
///将Message加入详细队列
private boolean enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,
                               long uptimeMillis) {
    //设置target
    msg.target = this;
    msg.workSourceUid = ThreadLocalWorkSource.getUid();
 
    if (mAsynchronous) {
        //设置为异步方法
        msg.setAsynchronous(true);
    }
    return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
...

enqueueMessage()：精简了一些代码，完整代码，可点击左侧方法名

• Message通过enqueueMessage加入消息队列
• 请明确：when = SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis，when代表的是一个时间刻度，消息进入到消息队列，是按照时间刻度排列的，时间刻度按照从小到大排列，也就是说消息在消息队列中：按照从现在到未来的循序排队
• 这地方有几种情况，记录下：mMessage为当前消息分发到的消息位置
  • mMessage为空，传入的msg则为消息链表头，next置空
  • mMessage不为空、消息队列中没有延时消息的情况：从当前分发位置移到链表尾，将传入的msg插到链表尾部，next置空
• mMessage不为空、含有延时消息的情况：举个例子
  • A，B，C消息依次发送，三者分边延时：3秒，1秒，2秒 { A(3000)、B(1000)、C(2000) }
  • 这是一种理想情况：三者依次进入，进入之间的时间差小到忽略，这是为了方便演示和说明
  • 这种按照时间远近的循序排列，可以保证未延时或者延时时间较小的消息，能够被及时执行
  • 在消息队列中的排列为：B ---> C ---> A

MessageQueue.java
...
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
   ...
 
    synchronized (this) {
        ...
 
        msg.markInUse();
        msg.when = when;
        Message p = mMessages;
        boolean needWake;
        if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
            // New head, wake up the event queue if blocked.
            msg.next = p;
            mMessages = msg;
            needWake = mBlocked;
        } else {
            // Inserted within the middle of the queue.  Usually we don't have to wake
            // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue
            // and the message is the earliest asynchronous message in the queue.
            needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
            Message prev;
            for (;;) {
                prev = p;
                p = p.next;
                if (p == null || when < p.when) {
                    break;
                }
                if (needWake && p.isAsynchronous()) {
                    needWake = false;
                }
            }
            msg.next = p; // invariant: p == prev.next
            prev.next = msg;
        }
 
        // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.
        if (needWake) {
            nativeWake(mPtr);
        }
    }
    return true;
}
...

来看下发送的消息插入消息队列的图示

4.3.接收消息

接受消息相对而言就简单多

• dispatchMessage(msg):关键方法呀

Handler.java
...
public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);
    } else {
        if (mCallback != null) {
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        handleMessage(msg);
    }
}
...

• handleCallback(msg)

  • 触发条件：Message消息中实现了handleCallback回调

  • 现在基本上只能使用post()方法了，setCallback(Runnabler) 被表明为@UnsupportedAppUsage，被hide了，没法调用，如果使用反射倒是可以调用，但是没必要。。。

  • mCallback.handleMessage(msg)

    • 触发条件
      • 使用sendMessage方法发送消息（必须）
      • 实现Handler的Callback回调
    • 分发的消息，会在Handler中实现的回调中 分发

• handleMessage(msg)

  • 触发条件
    • 使用sendMessage方法发送消息（必须）
    • 未实现Handler的Callback回调
    • 实现了Handler的Callback回调，返回值为false（mCallback.handleMessage(msg)）
  • 需要重写Handler类的handlerMessage方法

5.分发消息

消息分发是在loop()中完成的，来看看loop()这个重要的方法

• Looper.loop()：精简了巨量源码，详细的可以点击左侧方法名
  • Message msg = queue.next()：遍历消息
  • msg.target.dispatchMessage(msg)：分发消息
  • msg.recycleUnchecked()：消息回收，进入消息池

Looper.java
...
public static void loop() {
    final Looper me = myLooper();
    ...
    final MessageQueue queue = me.mQueue;
    ...
    for (;;) {
        //遍历消息池,获取下一可用消息
        Message msg = queue.next(); // might block
        ...
        try {
            //分发消息
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            ...
        } catch (Exception exception) {
            ...
        } finally {
            ...
        }
        ....
        //回收消息,进图消息池
        msg.recycleUnchecked();
    }
}
...

5.1.遍历消息

遍历消息的关键方法肯定是下面这个

• Message msg = queue.next()：Message类中的next()方法；当然这必须要配合外层for（无限循环）来使用，才能遍历消息队列

来看看这个Message中的next()方法吧

• next()：精简了一些源码，完整的点击左侧方法名

MessageQueue.java
...
Message next() {
    final long ptr = mPtr;
    ...
 
    int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
    int nextPollTimeoutMillis = 0;
    for (;;) {
        ...
        //阻塞，除非到了超时时间或者唤醒
        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;
            // 这是关于同步屏障（SyncBarrier）的知识，放在同步屏障栏目讲
            if (msg != null && msg.target == null) {
                do {
                    prevMsg = msg;
                    msg = msg.next;
                } while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
            }
             
            if (msg != null) {
                if (now < msg.when) {
                    //每个消息处理有耗时时间，之间存在一个时间间隔（when是将要执行的时间点）。
                    //如果当前时刻还没到执行时刻（when），计算时间差值，传入nativePollOnce定义唤醒阻塞的时间
                    nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                } else {
                    mBlocked = false;
                    //该操作是把异步消息单独从消息队列里面提出来,然后返回,返回之后,该异步消息就从消息队列里面剔除了
                    //mMessage仍处于未分发的同步消息位置
                    if (prevMsg != null) {
                        prevMsg.next = msg.next;
                    } else {
                        mMessages = msg.next;
                    }
                    msg.next = null;
                    if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
                    msg.markInUse();
                    //返回符合条件的Message
                    return msg;
                }
            } else {
                // No more messages.
                nextPollTimeoutMillis = -1;
            }
 
            //这是处理调用IdleHandler的操作,有几个条件
            //1、当前消息队列为空(mMessages == null)
            //2、已经到了可以分发下一消息的时刻（now < mMessages.when）
            if (pendingIdleHandlerCount < 0
                && (mMessages == null || now < mMessages.when)) {
                pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size();
            }
            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)];
            }
            mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);
        }
 
        
        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 {
                keep = idler.queueIdle();
            } catch (Throwable t) {
                Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);
            }
 
            if (!keep) {
                synchronized (this) {
                    mIdleHandlers.remove(idler);
                }
            }
        }
 
        // Reset the idle handler count to 0 so we do not run them again.
        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;
    }
}

总结下源码里面表达的意思

1.next()内部是个死循环，你可能会疑惑，只是拿下一节点的消息，为啥要死循环？

• 为了执行延时消息以及同步屏障等等，这个死循环是必要的

2.nativePollOnce阻塞方法：到了超时时间(nextPollTimeoutMillis)或者通过唤醒方式(nativeWake)，会解除阻塞状态

• nextPollTimeoutMillis大于等于零，会规定在此段时间内休眠，然后唤醒
• 消息队列为空时，nextPollTimeoutMillis为-1，进入阻塞；重新有消息进入队列，插入头结点的时候会触发nativeWake唤醒方法

3.如果 msg.target == null为零，会进入同步屏障状态

• 会将msg消息死循环到末尾节点，除非碰到异步方法
• 如果碰到同步屏障消息，理论上会一直死循环上面操作，并不会返回消息，除非，同步屏障消息被移除消息队列

4.当前时刻和返回消息的when判定

• 消息when代表的时刻：一般都是发送消息的时刻，如果是延时消息，就是 发送时刻+延时时间

• 当前时刻小于返回消息的when：进入阻塞，计算时间差，给nativePollOnce设置超时时间，超时时间一到，解除阻塞，重新循环取消息

• 当前时刻大于返回消息的when：获取可用消息返回

5.消息返回后，会将mMessage赋值为返回消息的下一节点（只针对不涉及同步屏障的同步消息）

5.2.分发消息

分发消息主要的代码是： msg.target.dispatchMessage(msg);

也就是说这是Handler类中的dispatchMessage(msg)方法

• dispatchMessage(msg)

public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);
    } else {
        if (mCallback != null) {
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        handleMessage(msg);
    }
}

可以看到，这里的代码，在收发消息栏目的接受消息那块已经说明过了，这里就无须重复了

5.3.消息池

msg.recycleUnchecked()是处理完成分发的消息，完成分发的消息并不会被回收掉，而是会进入消息池，等待被复用

• recycleUnchecked()：回收消息的代码还是蛮简单的，来分析下
  • 首先会将当前已经分发处理的消息，相关属性全部重置，flags也标志可用
  • 消息池的头结点会赋值为当前回收消息的下一节点，当前消息成为消息池头结点
  • 简言之：回收消息插入消息池，当做头结点
  • 需要注意的是：消息池有最大的容量，如果消息池大于等于默认设置的最大容量，将不再接受回收消息入池
    • 默认最大容量为50： MAX_POOL_SIZE = 50

Message.java
...
void recycleUnchecked() {
    // Mark the message as in use while it remains in the recycled object pool.
    // Clear out all other details.
    flags = FLAG_IN_USE;
    what = 0;
    arg1 = 0;
    arg2 = 0;
    obj = null;
    replyTo = null;
    sendingUid = UID_NONE;
    workSourceUid = UID_NONE;
    when = 0;
    target = null;
    callback = null;
    data = null;
 
    synchronized (sPoolSync) {
        if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
            next = sPool;
            sPool = this;
            sPoolSize++;
        }
    }
}

来看下消息池回收消息图示

既然有将已使用的消息回收到消息池的操作，那肯定有获取消息池里面消息的方法了

• obtain()：代码很少，来看看
  • 如果消息池不为空：直接取消息池的头结点，被取走头结点的下一节点成为消息池的头结点
  • 如果消息池为空：直接返回新的Message实例

Message.java
...
public static Message obtain() {
    synchronized (sPoolSync) {
        if (sPool != null) {
            Message m = sPool;
            sPool = m.next;
            m.next = null;
            m.flags = 0; // clear in-use flag
            sPoolSize--;
            return m;
        }
    }
    return new Message();
}

来看下从消息池取一个消息的图示

6.IdIeHandler

在MessageQueue类中的next方法里，可以发现有关于对IdleHandler的处理，大家可千万别以为它是什么Handler特殊形式之类，这玩意就是一个interface，里面抽象了一个方法，结构非常的简单

• next()：精简了大量源码，只保留IdleHandler处理的相关逻辑；完整的点击左侧方法名

MessageQueue.java
...
Message next() {
    final long ptr = mPtr;
    ...
 
    int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
    int nextPollTimeoutMillis = 0;
    for (;;) {
        ...
        //阻塞，除非到了超时时间或者唤醒
        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;
            ...
            //这是处理调用IdleHandler的操作,有几个条件
            //1、当前消息队列为空(mMessages == null)
            //2、未到到了可以分发下一消息的时刻（now < mMessages.when）
            //3、pendingIdleHandlerCount < 0表明：只会在此for循环里执行一次处理IdleHandler操作
            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; // release the reference to the handler
 
            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;
    }
}

实际上从上面的代码里面，可以分析出很多信息

IdleHandler相关信息

调用条件

• 当前消息队列为空(mMessages == null) 或 未到分发返回消息的时刻
• 在每次获取可用消息的死循环中，IdleHandler只会被处理一次：处理一次pendingIdleHandlerCount为0，其循环不可再被执行

实现了IdleHandler中的queueIdle方法

• 返回false，执行后，IdleHandler将会从IdleHandler列表中移除，只能执行一次：默认false
• 返回true，每次分发返回消息的时候，都有机会被执行：处于保活状态

IdleHandler代码

MessageQueue.java
...
/**
 * Callback interface for discovering when a thread is going to block
 * waiting for more messages.
 */
public static interface IdleHandler {
    /**
     * Called when the message queue has run out of messages and will now
     * wait for more.  Return true to keep your idle handler active, false
     * to have it removed.  This may be called if there are still messages
     * pending in the queue, but they are all scheduled to be dispatched
     * after the current time.
     */
    boolean queueIdle();
}
 
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);
    }
}

怎么使用IdleHandler呢？

这里简单写下用法，可以看看，留个印象

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TextView msgTv;
    private Handler mHandler = new Handler();
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        msgTv = findViewById(R.id.tv_msg);
        //添加IdleHandler实现类
        mHandler.getLooper().getQueue().addIdleHandler(new InfoIdleHandler("我是IdleHandler"));
        mHandler.getLooper().getQueue().addIdleHandler(new InfoIdleHandler("我是大帅比"));
 
        //消息收发一体
        new Thread(new Runnable() {
            @Override public void run() {
                String info = "第一种方式";
                mHandler.post(new Runnable() {
                    @Override public void run() {
                        msgTv.setText(info);
                    }
                });
            }
        }).start();
    }
 
    //实现IdleHandler类
    class InfoIdleHandler implements MessageQueue.IdleHandler {
        private String msg;
 
        InfoIdleHandler(String msg) {
            this.msg = msg;
        }
 
        @Override
        public boolean queueIdle() {
            msgTv.setText(msg);
            return false;
        }
    }
}

总结

通俗的讲：当所有消息处理完了 或者 你发送了延迟消息，在这俩种空闲时间里，都满足执行IdleHandler的条件

这地方需要说明下，如果延迟消息时间设置过短的；IdleHandler可能会在发送消息后执行，毕竟运行到next这步也需要一点时间，延迟时间设置长点，你就可以很明显得发现，IdleHandler在延迟的空隙间执行了！

从其源码上，可以看出来，IdlerHandler是在消息分发的空闲时刻，专门用来处理相关事物的

7.同步屏障

来到最复杂的模块了

在理解同步屏障的概念前，我们需要先搞懂几个前置知识

7.1.前置知识

7.1.1.同步和异步消息

什么是同步消息？什么是异步消息？

• 讲真的，异步消息和同步消息界定，完成是通过一个方法去界定的
• isAsynchronous()：来分析下
  • FLAG_ASYNCHRONOUS = 1 << 1：所以FLAG_ASYNCHRONOUS为2
  • 同步消息：flags为0或者1的时候，isAsynchronous返回false，此时该消息标定为同步消息
    • flags为0，1：同步消息
  • 异步消息：理论上只要按照位操作，右往左，第二位为1的数，isAsynchronous返回true；但是，Message里面基本只使用了：0，1，2，可得出结论
    • flags为2：异步消息

public boolean isAsynchronous() {
    return (flags & FLAG_ASYNCHRONOUS) != 0;
}

setAsynchronous(boo;eam asumc)：这个影响flags的值

• 因为flags是int类型，没有赋初值，故其初始值为0
• setAsynchronous传入true的话，或等于操作，会将flags数值改成2

msg.setAsynchronous(true);
 
public void setAsynchronous(boolean async) {
    if (async) {
        flags |= FLAG_ASYNCHRONOUS;
    } else {
        flags &= ~FLAG_ASYNCHRONOUS;
    }
}

怎么生成异步消息？so easy

Message msg = Message.obtain();
//设置异步消息标记
msg.setAsynchronous(true);

一般来说：默认消息不做设置，flags都为0，故默认为同步消息，下面栏目将分析下setAsynchronous在何处使用了

7.1.2.默认消息类型

我们正常情况下，很少会使用setAsynchronous方法的，那么在不使用该方法的时候，消息的默认类型是什么呢？

• 在生成消息，然后发送消息的时候，都会经过下述方法
• enqueueMessage：正常发送消息（post、延迟和非延迟之类），都会经过此方法
  • 因为发送的所有消息都会经过enqueueMessage方法，然后加入消息队列，可以看见所有的消息都被处理过
  • msg.target = this
    • 这地方给Message类的target赋值了！
    • 说明：只要使用post或sendMessage之类发送消息，其消息就绝不可能是同步屏障消息！
  • 关于同步异步，可以看见和mAsynchronous息息相关
    • 只要mAsynchronous为true的话，我们的消息都会异步消息
    • 只要mAsynchronous为false的话，我们的消息都会同步消息

private boolean enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,long uptimeMillis) {
    msg.target = this;
    msg.workSourceUid = ThreadLocalWorkSource.getUid();
 
    if (mAsynchronous) {
        msg.setAsynchronous(true);
    }
    return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}

mAsynchronous在哪设置的呢？ 这是在构造方法里面给mAsynchronous赋值了

public Handler(@Nullable Callback callback, boolean async) {
    if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
        final Class<? extends Handler> klass = getClass();
        if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
            (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
            Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
                  klass.getCanonicalName());
        }
    }
 
    mLooper = Looper.myLooper();
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()
            + " that has not called Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}
 
public Handler(@NonNull Looper looper, @Nullable Callback callback, boolean async) {
    mLooper = looper;
    mQueue = looper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}

看看一些通用的构造方法

public Handler() {
    this(null, false);
}
 
public Handler(@NonNull Looper looper) {
    this(looper, null, false);
}
 
public Handler(@NonNull Looper looper, @Nullable Callback callback) {
    this(looper, callback, false);
}

总结下

• 这下清楚了！如果不做特殊设置的话：默认消息都是同步消息
• 默认消息都会给其target变量赋值：默认消息都不是同步屏障消息

7.1.3.生成同步屏障消息

在next方法中发现，target为null的消息被称为同步屏障消息，那他为啥叫同步屏障消息呢？

• postSyncBarrier(long when)
  • sync：同步 barrier：屏障，障碍物 ---> 同步屏障
  • 同步屏障实际挺能代表其含义的，它能屏蔽消息队列中后续所有的同步方法分发

MessageQueue.java
...
@UnsupportedAppUsage
@TestApi
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();
        msg.markInUse();
        msg.when = when;
        msg.arg1 = token;
 
        Message prev = null;
        Message p = mMessages;
        if (when != 0) {
            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;
    }
}

mMessage这个变量，表明是将要被处理的消息，将要被返回的消息，也可以认为，他是未处理消息队列的头结点消息

关于同步屏障消息

• 从消息池取一个可用消息
• 这地方有个很有意思的循环操作，这while操作的，会将mMessages头结点赋值给p变量，将p节点移到当前时刻消息的下一节点
• 头结点（mMessage）是否为空
  • 不为空：因为上面的循环操作，会让p节点的消息，肯定是刚好大于当前时间刻，p节点的上一节点消息为当前时刻过去时刻的消息，此时！咱们的同步屏障消息msg，就插在这俩者之间！
  • 为空：成为头结点

同步屏障消息是直接插到消息队列，他没有设置target属性且不经过enqueueMessage方法，故其target属性为null

总结下：

同步屏障消息插入消息队列的规律，和上面正常发送消息插入基本是一致的；如果消息队列有延时消息，延时消息的时刻大于目前的时刻，同步消息会在这些延时消息之前。

OK，同步屏障消息插入，基本可以理解为：正常的非延时消息插入消息队列！

同步屏障消息插入消息队列流程图

7.2.同步屏障流程

next()：精简了大量源码码，只保留和同步屏障有关的代码；完整的点击左侧方法名

MessageQueue.java
...
Message next() {
    final long ptr = mPtr;
    ...
 
    int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
    int nextPollTimeoutMillis = 0;
    for (;;) {
        ...
        //阻塞，除非到了超时时间或者唤醒
        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;
            // 这是关于同步屏障（SyncBarrier）的逻辑块
            if (msg != null && msg.target == null) {
                do {
                    prevMsg = msg;
                    msg = msg.next;
                } while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
            }
             
            if (msg != null) {
                if (now < msg.when) {
                    //每个消息处理有耗时时间，之间存在一个时间间隔（when是将要执行的时间点）。
                    //如果当前时刻还没到执行时刻（when），计算时间差值，传入nativePollOnce定义唤醒阻塞的时间
                    nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                } else {
                    mBlocked = false;
                    //该操作是把异步消息单独从消息队列里面提出来,然后返回,返回之后,该异步消息就从消息队列里面剔除了
                    //mMessage仍处于未分发的同步消息位置
                    if (prevMsg != null) {
                        prevMsg.next = msg.next;
                    } else {
                        mMessages = msg.next;
                    }
                    msg.next = null;
                    if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
                    msg.markInUse();
                    //返回符合条件的Message
                    return msg;
                }
            } else {
                // No more messages.
                nextPollTimeoutMillis = -1;
            }
            ...
        }
        ...
    }
}

去掉大量我们无需关注的代码，发现这也没啥嘛，就是一堆if eles for之类的，来分析分析

1.Message msg = mMessages：这步赋值是非常重要的，表示即使我们对msg一顿操作，mMessage还是保留消息队列头结点消息的位置 2.msg.target == null：遇到同步屏障消息

• 首先是一个while循环，内部逻辑，不断将msg节点的位置后移
• 结束while的俩个条件
  • msg移到尾结点，也就是移到了消息队列尾结点，将自身赋值为null（尾结点的next）
  • 遇上标记为异步的消息，放行该消息进行后续分发

3.分析下，俩个放行条件产生的不同影响

• 消息队列不含异步消息

  • 当我们在同步屏障逻辑里面，将msg自身移到尾结点，并赋值为null（尾结点的next）
  • msg为null，是无法进行后续分发操作，会重新进行循环流程
  • mMessage头结点重新将自身位置赋值给msg，继续上述的重复过程
  • 可以发现，上述逻辑确实起到了同步屏障的作用，屏蔽了其所有后续同步消息的分发；只有移除消息队列中的该条同步屏障消息，才能继续进行同步消息的分发

• 消息队列含有异步消息

  • 消息队列中如果有异步消息，同步屏障的逻辑会放行异步消息
  • 同步屏障里面堆prevMsg赋值了！请记住在整个方法里面，只有同步屏障逻辑里面堆prevMsg赋值了！这个参数为null与否，对消息队列节点影响很大
  • prevMsg为空：会直接将msg的next赋值给mMessage；说明分发完消息后，会直接移除头结点，将头结点的下一节点赋值为头结点
  • prevMsg不为空：不会对mMessage投节点操作；会将分发消息的上一节点的下一节点位置，换成分发节点的下一节点，有点绕
  • 通过上面分析，可知；异步消息分发完后，会将其直接从消息队列中移除，头结点位置不变

文字写了一大堆，我也是尽可能详细描述，同步屏障逻辑代码块会产生的影响，整个图，加深下印象！

8.同步屏障作用

那么这个同步屏障有什么作用呢？

有个急需的问题，就是什么地方用到了postSyncBarrier(long when)方法，这个方法对外是不暴露的，只有内部包能够调用

搜索了整个源码包，发现只有几个地方使用了它，剔除测试类，MessageQueue类，有作用的就是：ViewRootImpl类和Device类

8.1.Device类

• pauseEvents()：Device内部涉及的是打开设备的时候，会添加一个同步屏障消息，屏蔽后续所有的同步消息处理

  • pauseEvents()是Device类中私有内部类DeviceHandler的方法
    • 这说明，我们无法调用这个方法；事实上，我们连Device类都无法调用，Device属于被隐藏的类，和他同一目录的还有Event和Hid，这些类系统都不想对外暴露
    • 这就很鸡贼了，说明插入同步屏障的消息的方法，系统确实不想对外暴露；当然不包括非常规方法：反射

• 同步屏障添加：开机时，添加同步屏障

Device.java
...
private class DeviceHandler extends Handler {
    ...
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        switch (msg.what) {
            case MSG_OPEN_DEVICE:
                ...
                pauseEvents();
                break;
            ...
        }
    }
 
    public void pauseEvents() {
        mBarrierToken = getLooper().myQueue().postSyncBarrier();
    }
 
    public void resumeEvents() {
        getLooper().myQueue().removeSyncBarrier(mBarrierToken);
        mBarrierToken = 0;
    }
}

同步屏障移除：完成开机后，移除同步屏障

Device.java
...
private class DeviceHandler extends Handler {
    ...
    public void pauseEvents() {
        mBarrierToken = getLooper().myQueue().postSyncBarrier();
    }
 
    public void resumeEvents() {
        getLooper().myQueue().removeSyncBarrier(mBarrierToken);
        mBarrierToken = 0;
    }
}
 
private class DeviceCallback {
    public void onDeviceOpen() {
        mHandler.resumeEvents();
    }
    ....
}

Device中使用同步屏障整体过程比较简单，这里简单描述下

• 打开设备时，会发送一个同步屏障消息，屏蔽后续所有同步消息
• 完成开机后，移除同步屏障消息
• 总结：很明显，这是尽量的提升打开设备速度，不被其它次等重要的事件干扰

8.2.ViewRootImpl类

scheduleTraversals()：非常重要的方法

ViewRootImpl.java
...
void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        mChoreographer.postCallback(
            Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        notifyRendererOfFramePending();
        pokeDrawLockIfNeeded();
    }
}

关于上面的方法的分析，整体流程比较麻烦，涉及到整个刷新过程的分析,给出了一个非常重要的结论.

我们调用View的requestLayout或者invalidate时，最终都会触发ViewRootImp执行scheduleTraversals()方法。这个方法中ViewRootImp会通过Choreographer来注册个接收Vsync的监听，当接收到系统体层发送来的Vsync后我们就执行doTraversal()来重新绘制界面。通过上面的分析我们调用invalidate等刷新操作时，系统并不会立即刷新界面，而是等到Vsync消息后才会刷新页面。

我们知道了界面刷新（requestLayout或者invalidate）的过程一定会触发scheduleTraversals()方法，这说明会添加同步屏障消息，那肯定有移除同步屏障消息的步骤，这个步骤很有可能存在doTraversal()方法中，来看下这个方法

• doTraversal()：removeSyncBarrier！我giao！果然在这地方！
  • 这地方做了俩件事：移除同步屏障（removeSyncBarrier）、绘制界面（performTraversals）

void doTraversal() {
    if (mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = false;
        mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
 
        if (mProfile) {
            Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
        }
 
        performTraversals();
 
        if (mProfile) {
            Debug.stopMethodTracing();
            mProfile = false;
        }
    }
}

doTraversal()是怎么被调用呢？ 调用：mTraversalRunnable在scheduleTraversals()中使用了

final TraversalRunnable mTraversalRunnable = new TraversalRunnable();
 
void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        ...
        mChoreographer.postCallback(
            Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
      ...
    }
}
 
final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}

postCallback是Choreographer类中方法，该类涉及巨多的消息传递，而且都是使用了异步消息setAsynchronous(true)，这些都是和界面刷新相关，所以都是优先处理，完整的流程可以看上面贴的文章

postCallback的核心就是让DisplayEventReceiver注册了个Vsync的通知，后期收到送来的Vsync后，我们就执行doTraversal()来重新绘制界面

8.3.总结

通过上面的对ViewRootImpl说明，需要来总结下同步屏障对界面绘制过程的影响

详细版总结

调用View的requestLayout或者invalidate时，最终都会执行scheduleTraversals()，此时会在主线程消息队列中插入一个同步屏障消息（停止所有同步消息分发），会将mTraversalRunnable添加到mCallbackQueues中，并注册接收Vsync的监听，当接受到Vsync通知后，会发送一个异步消息，触发遍历执行mCallbackQueues的方法，这会执行我们添加的回调mTraversalRunnable，从而执行doTraversal()，此时会移除主线程消息队列中同步屏障消息，最后执行绘制操作

通俗版总结

调用requestLayout或者invalidate时，会在主线程消息队列中插入一个同步屏障消息，同时注册接收Vsync的监听；当接受到Vsync通知，会发送一个异步消息，执行真正的绘制事件：此时会移除消息队列中的同步屏障消息，然后才会执行绘制操作

下面画了个流转图示

9.总结

9.1.消息插入对比

有个很重要的事情，我们再来看下：正常发送消息和同步屏障消息插入消息队列直接的区别，见下图

• 取消息：关于取消息，都是取的mMessage，可以理解为，取消息队列的头结点
• 非延时消息在同步屏障消息之前发送，都会排在同步屏障消息之前
• 延时消息，如果时刻大于发送同步屏障消息的时刻，会排在同步屏障消息之后

9.2.Vsync

关于Vsync

• Vsync 信号一般是由硬件产生的，现在手机一般为60hz~120hz，每秒刷新60到120次，一个时间片算一帧
• 每个 Vsync 信号之间的时间就是一帧的时间段

来看下执行同步消息时间片：这图真吉儿不好画，吐血

由上图可知：某种极端情况，你所发送的消息，在分发的时候，可能存在一帧的延时

9.3.总结

相关总结

• 同步屏障能确保消息队列中的异步消息，会被优先执行
• 鉴于正常消息和同步屏障消息插入消息队列的区别：同步屏障能够及时的屏障队列中的同步消息
• 某些极端场景：发送的消息，在分发的时候，可能会存一帧延时
  • 极端场景：Vsync信号到来之后，立马执行了RequestLayout等操作
• 同步屏障能确保在UI刷新中：Vsync信号到来后，能够立马执行真正的绘制页面操作

同步消息和异步消息使用建议

在正常的情况，肯定不建议使用异步消息，此处假设一个场景：因为某种需求，你发送了大量的异步消息，由于消息进入消息队列的特殊性，系统发送的异步消息，也只能乖乖的排在你的异步消息后面，假设你的异步消息占据了大量的时间片，甚至占用了几帧，导致系统UI刷新的异步消息无法被及时执行，此时很有可能发生掉帧

当然，如果你能看明白这个同步屏障栏目所写的东西，相信什么时候设置消息为异步，心中肯定有数

• 正常情况，请继续使用同步消息
• 特殊情况，需要自己发送的消息被优先处理：可以使用异步消息

Handler、Message、MessageQueue、Looper;

以下为零散的记录，最后有总结； 内存泄露的本质：

长生命周期对象持有短生命周期对象，导致短生命周期对象销毁不掉；

持有链：

线程>>Looper>>MessageQueue>>Message>>Handler>>Activity;

Message对象的变量target为发送消息的Handler; MessageQueue 队列里放Message； Looper对象里实例化MessageQueue； 一个线程绑定一个Looper；

为什么要有handler？ 主要目的是要解决线程切换问题，handler里的Message机制解决了线程间通信;

为什么有队列MessageQueue？ MessageQueue是一个单向链表，next()调用nativePollOnce->lunx的epoll_wait()等待实现阻塞时队列；

• 在单线程中一次只能执行一句代码
• 假如发送了一个大消息A
• 处理这个大的消息A
• 但是处理的太慢了
• 从而导致其他后续要发送的消息发不出去
• 因为单线程阻塞到了第3步处理那个消息A的地方

队列的出现解决了"处理消息"阻塞到"发送消息"的问题；

队列是生产者消费者模式；

而要使用队列需要至少两个线程、和一个死循环；

• 一个线程负责生产消息；

• 一个线程消费消息；

• 死循环需要取出放入队列里的消息；

为什么有Looper？

为了循环取出队列里的消息；

一个线程有几个Looper,为什么不会有多个?

一个线程一个Looper,放在ThreadLocalMap中；

假如Looper对象由Handler创建，每创建一个Handler就有一个Looper,那么调用Looper.loop()时开启死循环；在外边调用Looper的地方就会阻塞；

主线程中Looper的死循环为什么没有导致系统卡死？

• 我们的UI线程主线程其实是ActivityThread线程，而一个线程只会有一个Looper;
• ActivityThread.java的main函数是一个APP进程的入口，如果不卡死，main函数执行完则整个应用进程就会退出；
• android是以事件为驱动的操作系统，当有事件来时，就去做对应的处理，没有时就显示静态界面；

获取当前线程：Thread.currentThread();

ThreadLocalMap:类似于HashMap;

每个Thread对象都有一个对应的ThreadLocalMap；

在Looper.prepare()时，存入Looper，存Looper时ThreadLocalMap的key为ThreadLocal，value为Looper；

内存抖动根本的解决方式是复用；

handler.obtainMessage()；

• 从Looper的回收池中取Message；

• Message是一个单向链表，Message不是一个单纯的对象，而是一个链表集合

• 最大长度固定50个

  Linux函数: epoll_create:App注册进红黑树中，拿到一个事件fd的值； epoll_ctl：注册事件类型，监听fd是否改变（Linux中事件都会被写入文件中，如触摸屏幕事件会写入到：dev/input/event0文件中），fd有改变时唤醒epoll_wait； epoll_wait：有事件时就分发，没事件就阻塞

总结： handler如何做的线程切换的？ 首先Handler的使用步骤：

• 调用Looper.prepare();

• 创建Handler对象；

• 调用Looper.Loop()方法。

• 线程中发送消息。

在第一步时，创建一个Looper，并放到当前线程的变量threadLocals中；threadLocals是一个map，key为ThreadLocal对象本身，value为Looper;在Looper.loop()时取出；

第二步,用户在当前线程（可能是子线程）创建Handler对象；

第三步，Looper.loop()一直在死循环，Looper.loop()这句代码下面的代码是不会被调用的，调用Looper.loop()函数时，先从当前线程的map变量中取出Looper,再从Looper中拿到队列MessageQueue，for循环中不断从队列中取出消息；

第四步，在其他线程调用handelr发送消息时，Message里有个target,就是发送消息的handler;

在Looper.loop()时，队列中取到消息时，调用msg.target.dispatchMessage(msg)；其实就是handler对象.dispatchMessage(msg);

所以不论在哪个线程调用发送消息，都会调用到handler自己分发消息；而handler所处的线程是创建时的“当前线程”，所以处理时也就回到了“当前线程”；实现了线程切换，和线程通信；

Looper的死循环为什么不会让主线程卡死（或ANR）？ 简单版：

• 我们的UI线程主线程其实是ActivityThread所在的线程，而一个线程只会有一个Looper;
• ActivityThread.java的main函数是一个APP进程的入口，如果不一直循环，则在main函数执行完最后一行代码后整个应用进程就会退出；
• android是以事件为驱动的操作系统，当有事件来时，就去做对应的处理，没有时就显示静态界面；
• ANR发生条件是： Activity：5 秒。应用在 5 秒内未响应用户的输入事件（如按键或者触摸） BroadCastReceiver ：10 秒。BroadcastReceiver 未在 10 秒内完成相关的处理 Service：20 秒（均为前台）。Service 在20 秒内无法处理完成
• 如果Handler收到以上三个相应事件在规定时间内完成了，则移除消息，不会ANR；若没完成则会超时处理，弹出ANR对话框；

详细：

1. App进程的入口为ActivityThread.java的main()函数，注意ActivityThread不是一个线程；
2. 应用的ui主线程实际是调用ActivityThread.java的main()函数执行时所在的线程,而这个线程对我们不可见，但是这就是主线程；参考：
3. 在ActivityThread.java的main()函数中，会调用Looper.prepareMainLooper();
4. Looper.prepareMainLooper()会创建一个Looper并放到当前线程（主线程）的变量threadLocals中进行绑定，threadLocals是一个ThreadLocal.ThreadLocalMap；
5. 在ActivityThread.java的main()函数结尾，开启Looper.loop()进行死循环，不让main函数结束，从而让App进程不会结束；
6. Android系统是以事件作为驱动的操作系统，当有事件来时，就去做对应处理，没有事件时，就显示当前界面，不做其他多余操作（浪费资源）；
7. 在Looper.loop()的死循环中，不仅要取用户发的事件，还要取系统内核发的事件（如屏幕亮度改变等等）；
8. 在调用Looper.loop()时，从MessageQueue.next()中获取事件，若没有则阻塞，有则分发；
9. MessageQueue其实不是一个队列，用epoll机制实现了阻塞；
10. 在Looper.prepareMainLooper()时，调用c++函数epoll_create()会将App注册进epoll机制的红黑树中得到fd的值，epoll_ctl()给每个App注册事件类型并监听fd值是否改变，fd有改变时唤醒epoll_wait；
11. epoll_wait()有事件时就分发，没事件就阻塞

子线程的Looper和子线程Looper有什么不同？

子线程Looper是可以退出的，主线程不行；

三丶LiveData事件机制

LiveDate事件事件一共有以下内容：

LiveDate粘性事件Framework源码分析 Jetpack中的状态机是如何管理生命周期 Hook实现LiveDate非粘性功能 LiveDate递归调用源码是如何做容错的

1.3.1.liveData粘性事件 粘性事件：相对比普通事件，粘性事件支持先发送事件，再去注册订阅者。一旦完成订阅动作，这个订阅者就会接收到该粘性事件。 所以粘性其实就可以理解为观察者模式的升级，让观察者与被观察者对象之间更加的粘合。

举个栗子，我们利用liveData来做APP的全局状态管理

object GlobalState {
       val jcTestNumberLd: MutableLiveData<Int> = MutableLiveData<Int>()

   }

然后在 Fragment 以及 Activity 中观察该 jcTestNumberLd。

/** 观察 GlobalState 的 Activity */
  class JcTestActivity : BaseVmDbActivity<MainViewModel, ActivityJcTestBinding>() {

      override fun initView() {
          viewBinding.incButton.setOnClickListener {
              GlobalState.jcTestNumberLd.value =
                  if (GlobalState.jcTestNumberLd.value == null) {
                      1
                  } else {
                      GlobalState.jcTestNumberLd.value!!.toInt().inc()
                  }
          }
      }

      override fun initObserve() {
          GlobalState.jcTestNumberLd.observe(this, {
              Log.e(TAG, "initObserve: jctestNumber = $it")
          })

      }

      ........
  }

  /** 观察 GlobalState 的 Fragment */
  class EventFragment : BaseVmDbFragment<EventViewModel, FragmentEventBinding>() {

      override fun setObservers() {
          GlobalState.jcTestNumberLd.observe(viewLifecycleOwner, {
              Log.e(TAG, "setObservers: jctestNumber = $it", )
          })
      }

      ........
  }

注意：这里例子中的 EventFragment 并不是关联到 JcTestActivity 的。用户会先进入到 JcTestActivity，然后由用户控制进入到另一个Activity中，加载 EventFragment。

我们来执行一下以下五步操作，来看一下输出的日志。

• 当我们第一次进入 JcTestActivity 时，注册了观察者，没有接收到观察事件，所以也就不会执行观察动作。
• 然后我们点击自增按钮为jcTestNumberLd 赋予新值，接收到观察事件，执行观察动作，输出 1。
• 再次点击自增按钮，有观察事件，执行观察动作，输出 2。
• 再次点击自增按钮，有观察事件，执行观察动作，输出 3。
• 然后我们到 EventFragment 中，注册新的观察者，发现直接接收到观察事件，执行观察动作，输出 3。

输出结果：

E/JcTestActivity: initObserve: jctestNumber = 1
  E/JcTestActivity: initObserve: jctestNumber = 2
  E/JcTestActivity: initObserve: jctestNumber = 3

  E/EventFragment: setObservers: jctestNumber = 3

这就是粘性事件！所以说，LiveData是粘性的。

1.3.2.LiveData 是怎么实现粘性的呢？ 在知道LiveData是粘性后，我不经问自己：它是怎么实现粘性的呢？

这里我们先来回顾一下EventBus粘性事件的实现原理。

EventBus在发送粘性事件时，会将这粘性事件存到一个叫做 stickyEvents 的集合中，然后等注册订阅新的观察者对象时，会去遍历该集合中的粘性事件，如果有找到对应的粘性事件，就将该粘性事件发送给该观察者。（如果你对EventBus粘性事件不熟悉，可以点击EventBus 源码解析（很细 很长）进一步了解学习。）

LiveData是不是也是以同样的原理来实现粘性的呢？

public LiveData(T value) {
      mData = value;
      mVersion = START_VERSION + 1;
  }

  /**
   * Creates a LiveData with no value assigned to it.
   */
  public LiveData() {
      mData = NOT_SET;
      mVersion = START_VERSION;
  }

从 LiveData 的构造函数中可以发现有一个 mVersion 参数，它代表着 LiveData 的版本号，每当我们进行 setValue 时，都会让 mVersion 进行自增。

另外，ObserverWrapper 这个观察者包装类中也有一个 int mLastVersion = START_VERSION 版本号。

这两个版本号分别是被观察者对象与观察者对象的版本号，那这二者之间又有什么关系呢？

在判断是否通知观察者的 considerNotify(ObserverWrapper observer)方法中，会对这两个版本号进行比较。

private void considerNotify(ObserverWrapper observer) {
      ...省略代码...

     //如果观察者的版本号 >= LiveData的版本号，就说明该观察者已经接收过该观察事件，也就不再分发。
      if (observer.mLastVersion >= mVersion) {
          return;
      }
      //反之，分发观察事件给该观察者，让其执行对应的观察动作，并更新观察者的版本号
      observer.mLastVersion = mVersion;
      observer.mObserver.onChanged((T) mData);
  }

概括一下：根据比对观察者对象的版本号与LiveData的版本号来判断是否分发当前版本的数据给该观察者。如果观察者对象的版本号大于等于LiveData的版本号，也就说明该观察者已经接收过当前版本的数据了，也就不需要再次分发了（等待下一次数据更新）。反之，则分发当前版本的数据给该观察者，让其执行对应的观察动作，并更新观察者的版本号，也就是更新为LiveData的版本号。

1.3.3.Google为何要将LiveData设计成粘性的 LiveData 是可观察的数据存储器类，这样也就意味着存储在LiveData中的数据是会更新的，既然是会更新的，那必定就会存在状态，即最新数据状态。

所以，当数据状态发生改变时（数据发生了更新），LiveData需要告诉所有处于活跃状态的观察者， 让其同步更新数据。这应该很好理解了，因为这就是普通事件，先注册观察者，再去更新被观察者对象，触发观察事件。

那这时，你再去新注册一个观察者对象，你认为它需不需要知道此时LiveData最新的数据呢？

答案是：需要。

因为所有的观察者，都只需要知道LiveData中存储的数据，而且是最新数据。不管我是新注册的观察者，只要你LiveData有了最新数据，就需要告诉我。而关于有无新数据，从代码上体现出来的就是，LiveData.mVersion > Observer.mLastVersion 。

这也就是粘性事件，先更新被观察者对象，触发观察事件，再去注册观察者，观察者会直接接收到该观察事件，执行对应的观察动作。

它的功能属性导致其只能是粘性的。

1.3.4.LiveData订阅与数据分发 使用

public class LiveDataActivity extends AppCompatActivity {
 
      MutableLiveData liveData= new MutableLiveData<String>();
 
      void liveDataTest(){
          //  任何线程都可以发送数据
          liveData.postValue("postValue");
          // 只有主线程可以发送数据
          // liveData.setValue("setValue")
      }
 
      void observeTest(){
          //订阅
          liveData.observe(this, new Observer<String>() {
              @Override
              public void onChanged(String data) {
                  //收到数据data
              }
          });
          //可以有多个订阅
          liveData.observe(this, new Observer<String>() {
              @Override
              public void onChanged(String data) {
                  //收到数据data
              }
          });
      }
  }

阶段一： postValue:

protected void postValue(T value) {
        boolean postTask;
        synchronized (mDataLock) {
            postTask = mPendingData == NOT_SET;
            mPendingData = value;
        }
        if (!postTask) {
            return;
        }
        ArchTaskExecutor.getInstance().postToMainThread(mPostValueRunnable);
    }

• 将用户发送的数据给到一个 mPendingData 的变量；
• 切换到主线程
• 执行了一个mPostValueRunnable；

mPostValueRunnable:

volatile Object mPendingData = NOT_SET;
    private int mVersion;
 
    private final Runnable mPostValueRunnable = new Runnable() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        @Override
        public void run() {
            Object newValue;
            synchronized (mDataLock) {
                newValue = mPendingData;
                mPendingData = NOT_SET;
            }
            setValue((T) newValue);
        }
    };

• 在mPostValueRunnable中将mPendingData给到了新的临时变量newValue；
• mPendingData的值置为空；
• 调用setValue(newValue);

setValue:

private volatile Object mData;
 
    private int mVersion;    
 
    @MainThread
    protected void setValue(T value) {
        assertMainThread("setValue");
        mVersion++;
        mData = value;
        dispatchingValue(null);
    }

• 将数据版本mVersion +1；
• 将发送的数据给到了mData;
• 调用分发数据dispatchingValue

看到这里发现，数据其实最后存到了mData中；若想发送订阅消息，肯定得添加订阅者；

阶段二： 添加订阅者，observe():

/用户使用：
        //liveData.observe(this@LiveDataActivity,{
        //    
        //})
 
    private SafeIterableMap<Observer<? super T>, ObserverWrapper> mObservers =
            new SafeIterableMap<>();
    
 
    @MainThread
    public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<? super T> observer) {
        assertMainThread("observe");
        //如果被观察者的生命周期是DESTROYED，就不添加订阅者
        if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
            // ignore
            return;
        }
        
        LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);
        ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);
       
        ...
 
        owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
    }

• 将有生命周期的Activity和订阅者Observer传了进来；
• 判断Activity的生命周期；
• 将Activity和Observer封装为一个LifecycleBoundObserver对象；
• 将LifecycleBoundObserver放到了mObservers这个Map集合中；
• map的key为观察者，value为封装了activity和观察者Observer的对象LifecycleBoundObserver；

LifecycleBoundObserver及它的父类ObserverWrapper：

class LifecycleBoundObserver extends ObserverWrapper implements LifecycleEventObserver {
        @NonNull
        final LifecycleOwner mOwner;
 
        LifecycleBoundObserver(@NonNull LifecycleOwner owner, Observer<? super T> observer) {
            super(observer);
            mOwner = owner;
        }
 
        ...
 
        @Override
        public void onStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source,
                @NonNull Lifecycle.Event event) {
            Lifecycle.State currentState = mOwner.getLifecycle().getCurrentState();
            if (currentState == DESTROYED) {
                removeObserver(mObserver);
                return;
            }
            Lifecycle.State prevState = null;
            while (prevState != currentState) {
                prevState = currentState;
                activeStateChanged(shouldBeActive());
                currentState = mOwner.getLifecycle().getCurrentState();
            }
        }
 
        ...
 
        @Override
        void detachObserver() {
            mOwner.getLifecycle().removeObserver(this);
        }
    }
 
 
 
 
    //ObserverWrapper
 
    private abstract class ObserverWrapper {
        //传进来的观察者放这里了
        final Observer<? super T> mObserver;
 
        boolean mActive;
        int mLastVersion = START_VERSION;
 
        ObserverWrapper(Observer<? super T> observer) {
            mObserver = observer;
        }
        
        ...
 
        void activeStateChanged(boolean newActive) {
            if (newActive == mActive) {
                return;
            }
 
            mActive = newActive;
            changeActiveCounter(mActive ? 1 : -1);
            if (mActive) {
                dispatchingValue(this);
            }
        }
   }

• 将有生命周期的Activity给到了LifecycleBoundObserver的mOwner；
• 将观察者给到了LifecycleBoundObserver的父类ObserverWrapper的mObserver；
• 其实LifecycleBoundObserver就可以获取到Activity和mObserver；
• 上一步，看到将封装后的LifecycleBoundObserver放到了mObservers这个map中；
• map的key为观察者，value为封装了activity和观察者Observer的对象LifecycleBoundObserver；

阶段三: 分发： 在阶段一setValue()时，调用了dispatchingValue(null);

void dispatchingValue(@Nullable ObserverWrapper initiator) {
        if (mDispatchingValue) {
            mDispatchInvalidated = true;
            return;
        }
        mDispatchingValue = true;
        do {
            mDispatchInvalidated = false;
            if (initiator != null) {
                considerNotify(initiator);
                initiator = null;
            } else {
                for (Iterator<Map.Entry<Observer<? super T>, ObserverWrapper>> iterator =
                        mObservers.iteratorWithAdditions(); iterator.hasNext(); ) {
                    considerNotify(iterator.next().getValue());
                    if (mDispatchInvalidated) {
                        break;
                    }
                }
            }
        } while (mDispatchInvalidated);
 
        mDispatchingValue = false;
    }
 
 
 
 
    private void considerNotify(ObserverWrapper observer) {
        if (!observer.mActive) {
            return;
        }
        ...
 
        if (observer.mLastVersion >= mVersion) {
            return;
        }
        observer.mLastVersion = mVersion;
        observer.mObserver.onChanged((T) mData);
    }

• 当为null时，走到了for循环
• 循环取出map中的value,而value就是LifecycleBoundObserver；
• LifecycleBoundObserver中有mObserver，mObserver就是用户传的观察者；
• mObserver.onChanged((T) mData);
• 完成了“主动”分发；

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内容如下：

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整理不易，关注一下吧。开始进入正题，ღ( ´･ᴗ･` ) 🤔