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面试官:说说Android的UI刷新机制?(2),嵌入式软件开发面试题

面试官:说说Android的UI刷新机制?(2),嵌入式软件开发面试题

先自我介绍一下,小编浙江大学毕业,去过华为、字节跳动等大厂,目前阿里P7

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正文

2.1 requestLayout()

----》类名:ViewRootImpl

@Override

public void requestLayout() {

if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {

checkThread();

mLayoutRequested = true;

//重点

scheduleTraversals();

}

}

2.2 scheduleTraversals()

----》类名:ViewRootImpl

void scheduleTraversals() {

if (!mTraversalScheduled) {

mTraversalScheduled = true;

mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();

mChoreographer.postCallback(

Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);

}

}

可以看到,在这里并没有立即进行重绘,而是做了两件事情:

  • 往消息队列里面插入一条SyncBarrier(同步屏障)

  • 通过Cherographer post了一个callback

接下来,我们简单说一下这个SyncBarrier(同步屏障)。异步屏障的作用在于:

  • 阻止同步消息的执行

  • 优先执行异步消息

为什么要设计这个SyncBarrier呢?主要原因在于,在Android中,有些消息是十分紧急的,需要马上执行,如果说消息队列里面普通消息太多的话,那等到执行它的时候可能早就过了时机了。

到这里,可能有人会跟我一样,觉得为什么不干脆在Message里搞个优先级,按照优先级来进行排序呢?弄个PriorityQueue不就完了吗?

我自己的理解是,在Android中,消息队列的设计是一个单链表,整个链表的排序是根据时间进行排序的,如果此时再加入一个优先级的排序规则,一方面会复杂会排序规则,另一方面,也会使得消息不可控。因为优先级是可以用户自己在外面填的,那样不就乱套了吗?如果用户每次总填最高的优先级,这样就会导致系统消息很久才会消费,整个系统运作就会出问题,最后影响用户体验,所以,我自己觉得Android的同步屏障这个设计还是挺巧妙的~

好了,总结一下,执行scheduleTraversals() 后,会插入一个屏障,保证异步消息的优先执行。

插入一个小小的思考题:如果说我们在一个方法里连续调用了requestLayout()多次,那么请问:系统会插入多条屏障或者post多个Callback吗?答案是不会,为什么呢?看到mTraversalScheduled这个变量了吗?它就是答案~

2.3 Choreographer.postCallback()

先来简单说一下ChoreographerChoreographer中文翻译叫编舞者,它的主要作用是进行系统协调的。(大家可以上网google下实际工作中的编舞者,这个类名真的起的很贴切了~) Choreographer这个类是应用怎么初始化的呢?是通过getInstance()方法:

public static Choreographer getInstance() {

return sThreadInstance.get();

}

// Thread local storage for the choreographer.

private static final ThreadLocal sThreadInstance =

new ThreadLocal() {

@Override

protected Choreographer initialValue() {

Looper looper = Looper.myLooper();

if (looper == null) {

throw new IllegalStateException(“The current thread must have a looper!”);

}

Choreographer choreographer = new Choreographer(looper, VSYNC_SOURCE_APP);

if (looper == Looper.getMainLooper()) {

mMainInstance = choreographer;

}

return choreographer;

}

};

这里贴出来是为了提醒大家,Choreographer不是单例,而是每个线程都有单独的一份。

好了,回到我们的代码:

----》类名:Choreographer

//1

public void postCallback(int callbackType, Runnable action, Object token) {

postCallbackDelayed(callbackType, action, token, 0);

}

//2

public void postCallbackDelayed(int callbackType,

Runnable action, Object token, long delayMillis) {

postCallbackDelayedInternal(callbackType, action, token, delayMillis);

}

//3

private void postCallbackDelayedInternal(int callbackType,

Object action, Object token, long delayMillis) {

mCallbackQueues[callbackType].addCallbackLocked(dueTime, action, token);

if (dueTime <= now) {

scheduleFrameLocked(now);

} else {

}

}

Choreographerpostcallback会放入CallbackQueue里面,这个CallbackQueue是一个单链表。

首先会根据callbackType得到一条CallbackQueue单链表,之后会根据时间顺序,将这个callback插入到单链表中;

2.4 scheduleFrameLocked()

----》类名:Choreographer

private void scheduleFrameLocked(long now) {

// If running on the Looper thread, then schedule the vsync immediately,

// otherwise post a message to schedule the vsync from the UI thread

// as soon as possible.

if (isRunningOnLooperThreadLocked()) {

scheduleVsyncLocked();

} else {

Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_VSYNC);

msg.setAsynchronous(true);

mHandler.sendMessageAtFrontOfQueue(msg);

}

} else {

}

}

}

scheduleFrameLocked的作用是:

如果当前线程就是Cherographer的工作线程的话,那么就直接执行scheduleVysnLocked

否则,就发送一个异步消息到消息队列里面去 ,这个异步消息是不受同步屏障影响的,而且这个消息还要插入到消息队列的头部,可见这个消息是非常紧急的

跟踪源代码,我们发现,其实MSG_DO_SCHEDULE_VSYNC这条消息,最终执行的也是scheduleFrameLocked这个方法,所以我们直接跟踪scheduleVsyncLocked()这个方法。

2.5 scheduleVsyncLocked()

----》类名:Choreographer

private void scheduleVsyncLocked() {

mDisplayEventReceiver.scheduleVsync();

}

----》类名:DisplayEventReceiver

public void scheduleVsync() {

if (mReceiverPtr == 0) {

Log.w(TAG, "Attempted to schedule a vertical sync pulse but the display event "

  • “receiver has already been disposed.”);

} else {

//mReceiverPtr是Native层一个类的指针地址

//这里这个类指的是底层NativeDisplayEventReceiver这个类

//nativeScheduleVsync底层会调用到requestNextVsync()去请求下一个Vsync,

//具体不跟踪了,native层代码更长,还涉及到各种描述符监听以及跨进程数据传输

nativeScheduleVsync(mReceiverPtr);

}

}

这里我们可以看到一个新的类:DisplayEventReceiver,这个类的作用是注册Vsync信号的监听,当下个Vsync信号到来的时候就会通知到这个DisplayEventReceiver了。

在哪里通知呢?源码里注释写的非常清楚了:

----》类名:DisplayEventReceiver

// Called from native code. <—注释还是很良心的

private void dispatchVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) {

onVsync(timestampNanos, builtInDisplayId, frame);

}

当下一个Vysnc信号到来的时候,会最终调用onVsync方法:

public void onVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) { }

点进去一看,是个空实现,回到类定义,原来是个抽象类,它的实现类是:FrameDisplayEventReceiver,定义在Cherographer里面:

----》类名:Choreographer

private final class FrameDisplayEventReceiver extends DisplayEventReceiver

implements Runnable {

}

2.6 FrameDisplayEventReceiver.onVysnc()

----》类名:Choreographer

private final class FrameDisplayEventReceiver extends DisplayEventReceiver

implements Runnable {

@Override

public void onVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) {

mTimestampNanos = timestampNanos;

mFrame = frame;

Message msg = Message.obtain(mHandler, this);

msg.setAsynchronous(true);

mHandler.sendMessageAtTime(msg, timestampNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS);

}

@Override

public void run() {

doFrame(mTimestampNanos, mFrame);

}

}

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