Android應(yīng)用程序消息處理機(jī)制(Looper、Handler)分析(4)
管道是Linux系統(tǒng)中的一種進(jìn)程間通信機(jī)制,具體可以參考前面一篇文章Android學(xué)習(xí)啟動(dòng)篇推薦的一本書《Linux內(nèi)核源代碼情景分析》中的第6 章--傳統(tǒng)的Uinx進(jìn)程間通信。
簡單來說,管道就是一個(gè)文件,在管道的兩端,分別是兩個(gè)打開文件文件描述符,這兩個(gè)打開文件描述符都是對應(yīng)同一個(gè)文件, 其中一個(gè)是用來讀的,別一個(gè)是用來寫的,一般的使用方式就是,一個(gè)線程通過讀文件描述符中來讀管道的內(nèi)容,當(dāng)管道沒有內(nèi)容時(shí),這個(gè)線程就會(huì)進(jìn)入等待狀態(tài), 而另外一個(gè)線程通過寫文件描述符來向管道中寫入內(nèi)容,寫入內(nèi)容的時(shí)候,如果另一端正有線程正在等待管道中的內(nèi)容,那么這個(gè)線程就會(huì)被喚醒。
這個(gè)等待和喚醒 的操作是如何進(jìn)行的呢,這就要借助Linux系統(tǒng)中的epoll機(jī)制了。
Linux系統(tǒng)中的epoll機(jī)制為處理大批量句柄而作了改進(jìn)的poll,是Linux下多路復(fù)用IO接口select/poll的增強(qiáng)版本,它能顯著減 少程序在大量并發(fā)連接中只有少量活躍的情況下的系統(tǒng)CPU利用率。
但是這里我們其實(shí)只需要監(jiān)控的IO接口只有mWakeReadPipeFd一個(gè),即前面我們所創(chuàng)建的管道的讀端,為什么還需要用到epoll呢?有點(diǎn)用牛刀來殺雞的味道。
其實(shí)不然,這個(gè)Looper類是非常強(qiáng)大的,它除了監(jiān)控內(nèi)部所創(chuàng)建的管 道接口之外,還提供了addFd接口供外界面調(diào)用,外界可以通過這個(gè)接口把自己想要監(jiān)控的IO事件一并加入到這個(gè)Looper對象中去,當(dāng)所有這些被監(jiān)控 的IO接口上面有事件發(fā)生時(shí),就會(huì)喚醒相應(yīng)的線程來處理,不過這里我們只關(guān)心剛才所創(chuàng)建的管道的IO事件的發(fā)生。
我們再回到NativeMessageQueue的構(gòu)造函數(shù)中,看看JNI層的Looper對象的創(chuàng)建過程,即看看它的構(gòu)造函數(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的,這個(gè)Looper類實(shí)現(xiàn)在frameworks/base/libs/utils/Looper.cpp文件中:
- [cpp] view plaincopyLooper::Looper(bool allowNonCallbacks) :
- mAllowNonCallbacks(allowNonCallbacks),
- mResponseIndex(0) {
- int wakeFds[2];
- int result = pipe(wakeFds);
- ......
- mWakeReadPipeFd = wakeFds[0];
- mWakeWritePipeFd = wakeFds[1];
- ......
- #ifdef LOOPER_USES_EPOLL
- // Allocate the epoll instance and register the wake pipe.
- mEpollFd = epoll_create(EPOLL_SIZE_HINT);
- ......
- struct epoll_event eventItem;
- memset(& eventItem, 0, sizeof(epoll_event)); // zero out unused members
- data field union
- eventItem.events = EPOLLIN;
- eventItem.data.fd = mWakeReadPipeFd;
- result = epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, mWakeReadPipeFd, &
- entItem);
- ......
- #else
- ......
- #endif
- ......
- }
這個(gè)構(gòu)造函數(shù)做的事情非常重要,它跟我們后面要介紹的應(yīng)用程序主線程在消息隊(duì)列中沒有消息時(shí)要進(jìn)入等待狀態(tài)以及當(dāng)消息隊(duì)列有消息時(shí)要把應(yīng)用程序主線程喚醒的這兩個(gè)知識點(diǎn)息息相關(guān)。它主要就是通過pipe系統(tǒng)調(diào)用來創(chuàng)建了一個(gè)管道了:
- [cpp] view plaincopyint wakeFds[2];
- int result = pipe(wakeFds);
- ......
- mWakeReadPipeFd = wakeFds[0];
- mWakeWritePipeFd = wakeFds[1];
要使用Linux系統(tǒng)的epoll機(jī)制,首先要通過epoll_create來創(chuàng)建一個(gè)epoll專用的文件描述符:
- [cpp] view plaincopymEpollFd = epoll_create(EPOLL_SIZE_HINT);
傳入的參數(shù)EPOLL_SIZE_HINT是在這個(gè)mEpollFd上能監(jiān)控的***文件描述符數(shù)。