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1.Android 系统运行机制 【Looper】【Choreographer】篇
2.android里面所说的looper是什么意思啊？
3.Android之Looper使用
4.找到卡顿来源，BlockCanary源码精简分析
5.Android组件系列：再谈Handler机制（Native篇）

Android 系统运行机制 【Looper】【Choreographer】篇

       Android系统运行机制涉及Looper和Choreographer的关键模块。在系统启动后，进程便进入一个无限循环状态，核心任务是处理输入和输出，这两个过程主要由Looper的flink和spark源码哪个消息机制驱动。

       Looper中的主要操作是MessageQueue的next方法，它负责接收来自Java层和Native层的消息，包括用户输入事件。在Java层，如果无消息可用，会调用native的pollOnce来处理Native层的消息。屏幕刷新遵循人眼视觉停留机制，Android通过Vsync信号确保每.ms绘制一帧，这一过程依赖于JNI回调Choreographer的Vsync监听。

       Choreographer的doFrame方法是关键，每当收到Vsync信号时，它会执行UI线程的核心工作。doFrame执行了一系列操作，包括处理输入事件、软件定义指标源码动画和视图遍历。输入事件首先在Native层处理，然后传递到Java层，如RecyclerView的滑动事件，会触发layout和绘制过程，最后通过SurfaceFlinger显示到屏幕上。

       整个流程从Native层捕获输入事件开始，经过JNI传递到Java层，通过Looper和Choreographer协调，确保以Vsync频率更新UI，直至图像绘制并显示给用户。这个机制确保了Android系统的流畅交互体验。

android里面所说的looper是什么意思啊？

       Looper即：有消息循环的线程。

       在Android里线程分为有消息循环的线程和没有消息循环的线程，有消息循环的线程一般都会有一个Looper，这个事android的新概念。主线程（UI线程）就是一个消息循环的线程。针对这种消息循环的机制，引入一个新的加载式网页源码机制Handle，有消息循环，就要往消息循环里 面发送相应的消息，自定义消息一般都会有对应的处理，消息的发送和清除，消息的处理，把这些都封装在Handle里面，注意Handle只是针对那些有Looper的线程，不管是UI线程还是子线程，只要有Looper，就可以往消息队列里面添加东西，并做相应的处理。

Android之Looper使用

       Looper是Android中的一个类，用于为线程提供消息循环。在Android中，主线程已经默认开启了一个Looper，因此可以直接使用Handler来发送消息。但是对于其他线程，如果需要使用Handler来发送消息，就需要先创建一个Looper。

       ä»¥ä¸‹æ˜¯ä½¿ç”¨Looper的步骤：

       1. 在子线程中创建一个Looper对象，并调用Looper的prepare()方法和Looper的loop()方法，这样就可以为该线程创建一个消息循环。

       ```java

       public class MyThread extends Thread {

        public Handler mHandler;

        public void run() {

        // 创建Looper对象

        Looper.prepare();

        // 创建Handler对象

        mHandler = new Handler() {

        public void handleMessage(Message msg) {

        // 处理消息

        }

        };

        // 进入消息循环

        Looper.loop();

        }

       }

       ```

       2. 在主线程或其他线程中，可以通过Handler向该线程发送消息。

       ```java

       MyThread thread = new MyThread();

       thread.start();

       // 向子线程发送消息

       thread.mHandler.sendEmptyMessage(1);

       ```

       åœ¨ä½¿ç”¨å®ŒLooper之后，需要调用Looper的quit()方法来退出消息循环。

       ```java

       Looper.myLooper().quit();

       ```

       éœ€è¦æ³¨æ„çš„是，Looper是一个轮询消息队列的无限循环，如果没有消息需要处理，会一直阻塞在loop()方法处，因此需要谨慎使用，避免出现死循环或内存泄漏等问题。

找到卡顿来源，BlockCanary源码精简分析

       通过屏幕渲染机制我们了解到，Android的屏幕渲染是通过vsync实现的。软件层将数据计算好后，放入缓冲区，硬件层从缓冲区读取数据绘制到屏幕上，渲染周期是ms，这让我们看到不断变化的防突指标源码画面。如果计算时间超过ms，就会出现卡顿现象，这通常发生在软件层，而不是硬件层。卡顿发生的原因在于软件层的计算时间需要小于ms，而计算的执行地点则在Handler中，具体来说是在UI的Handler中。Android进程间的交互通过Binder实现，线程间通信通过Handler。

       软件层在收到硬件层的vsync信号后，会在Java层向UI的Handler中投递一个消息，进行view数据的计算。这涉及到测量、布局和绘制，通常在`ViewRootImpl`的`performTraversals()`函数中实现。因此，view数据计算在UI的Handler中执行，如果有其他操作在此执行且耗时过长，则可能导致卡顿，redis sortset源码实现我们需要找到并优化这些操作。

       要找到卡顿的原因，可以通过在消息处理前后记录时间，计算时间差，将这个差值与预设的卡顿阈值比较。如果大于阈值，表示发生了卡顿，此时可以dump主线程堆栈并显示给开发者。实现这一功能的关键在于在Looper中设置日志打印类。通过`Looper.loop()`函数中的日志打印，我们可以插入自定义的Printer，并在消息执行前后计算时间差。另一种方法是在日志中添加前缀和后缀，根据这些标志判断时间点。

       BlockCanary是一个用于检测Android应用卡顿的工具，通过源码分析，我们可以了解到它的实现逻辑。要使用BlockCanary，首先需要定义一个继承`BlockCanaryContext`的类，并重写其中的关键方法。在应用的`onCreate()`方法中调用BlockCanary的安装方法即可。当卡顿发生时，BlockCanary会通知开发者，并在日志中显示卡顿信息。

       BlockCanary的核心逻辑包括安装、事件监控、堆栈和CPU信息的采集等。在事件发生时，会创建LooperMonitor，同时启动堆栈采样和CPU采样。当消息将要执行时，开始记录开始时间，执行完毕后停止记录，并计算执行时间。如果时间差超过预设阈值，表示发生了卡顿，并通过回调传递卡顿信息给开发者。

       堆栈和CPU信息的获取通过`AbstractSampler`类实现，它通过`post`一个`Runnable`来触发采样过程，循环调用`doSample()`函数。StackSampler和CpuSampler分别负责堆栈和CPU信息的采集，核心逻辑包括获取当前线程的堆栈信息和CPU速率，并将其保存。获取堆栈信息时，通过在`StackSampler`类中查找指定时间范围内的堆栈信息；获取CPU信息时，从`CpuSampler`类中解析`/proc/stat`和`/proc/mpid/stat`文件的CPU数据，并保存。

       总结而言，BlockCanary通过在消息处理前后记录时间差，检测卡顿情况，并通过堆栈和CPU信息提供详细的卡顿分析，帮助开发者定位和优化性能问题。

Android组件系列：再谈Handler机制（Native篇）

       前文已介绍过Java层Handler机制的设计与实现，本篇将深入探讨Native层的Looper#loop()为何不会卡死主线程的原理。

       从Android 2.3版本开始，Google将Handler的阻塞/唤醒机制从Object#wait() / notify()改为了利用Linux epoll来实现，为的是在Native层引入一套消息管理机制，以支持C/C++开发者。

       在Native层实现类似Java层的阻塞/唤醒机制，主要面临两种选择：要么继续使用Object#wait() / notify()，通过Java层通知Native层何时唤醒；要么在Native层重新实现一套阻塞/唤醒方案，并通过JNI调用Java层进入阻塞态。最终，Google选择了后者。

       虽然将Java层的阻塞/唤醒机制直接移植到Native层并非必要，使用pthread_cond_wait也能实现相同效果，但epoll提供了一种更高效、更灵活的方案，特别是对于监听多个流事件的需求。

       理解I/O多路复用之epoll

       epoll是Linux I/O多路复用实现之一，与select和poll并列。它能够高效地同时监听多个流事件，而无需为每个流创建单独的线程或阻塞CPU资源。

       epoll通过将流事件转发到用户空间，让用户程序能实时响应事件。为了实现这一功能，epoll与eventfd配合使用。eventfd提供了一个用于累计计数的特殊文件描述符，只有当有新事件发生时，用户程序才能从eventfd中读取到计数增加。

       Native Handler机制解析

       Native层Handler机制的核心是Looper、MessageQueue和epoll+eventfd的组合。以下是关键步骤：

       消息队列初始化

       消息队列初始化涉及创建Looper对象，该对象持有mEpollFd和mWakeEventFd两个关键对象。mWakeEventFd用于监听消息队列的新消息，而mEpollFd用于管理监听的流事件。

       消息循环与阻塞

       Java和Native层的消息队列创建后，线程将阻塞在Looper#loop()方法中。在Java层，消息队列的循环与阻塞由nativePollOnce()方法实现，最终调用到NativeMessageQueue#pollOnce()方法。这个方法将请求转发给Looper#pollOnce()方法执行。

       消息发送与唤醒机制

       发送消息时，无论是Java还是Native层，最终都会调用到唤醒线程的方法。Java中，通过nativeWake()方法唤醒，而Native层直接通过write()方法向mWakeEventFd写入值来唤醒线程。

       唤醒后的消息分发处理

       线程唤醒后，首先判断唤醒原因，然后根据不同的情况执行相应的逻辑。关键步骤包括检查mWakeEventFd、处理Native层消息、处理自定义fd的事件等。

       结语

       通过深入理解epoll机制及其与Native Handler的集成，我们可以清晰地理解Handler机制的底层实现。理解了这些关键技术点后，开发者能够更深入地掌握并优化Android应用中的消息处理逻辑。