（转）关于Android中为什么主线程不会因为Looper.loop()里的死循环卡死？引发的思考，事实可能不是一个 epoll 那么 简单。

( 转载请务必标明出处：http://www.cnblogs.com/linguanh/， 本文出自:【林冠宏(指尖下的幽灵)的博客】)

前序

　　本文将会把一下三个问题阐述清楚以及一个网上的普遍观点的补充：

　　　　1，安卓 APP 启动过程，对于Activity 的 onCreate 等生命周期的函数为什么不会因为 Looper.loop()里的死循环卡死而永无机会执行。

　　　　2，在 1 的基础上，View 的绘制到底是怎样完成的，它又为什么不会因为 Looper.loop()里的死循环卡死而永无机会刷新。

　　　　3，网传的观点大概如下：

　　　　　　　　1.handler机制是使用pipe来实现的

　　　　　　　　2.主线程没有消息处理时阻塞在管道的读端

　　　　　　　　3.binder线程会往主线程消息队列里添加消息，然后往管道写端写一个字节，这样就能唤醒主线程从管道读端返回，也就是说queue.next()会调用返回

　　　　　　　　4.dispatchMessage()中调用onCreate, onResume

 

　　　　4，子线程真的不能刷新 UI ?

　　

　　其次，最终的内容我将放到两张图片上面去展示出来，源码的分析这里将不再累赘去说。第一部分网上很多，第二部分网上零散，我是通过源码分析书籍总结出来的。

　　下面的阐述中，将采用：先告知答案，再放直观图片，最后文字辅助解析的顺序。

 

解答第一个问题

 

　　此部分的源码分析，网上很多，搜索关键字，ActivityThread，Activity 的 onCreate 在哪调用等。

 

　　总结：Activity 的 生命周期函数都是在 Looper 里面的死循环中被 ActivityThread 内部的 Handler 的 handleMessage 入口调用的，本身在循环里面调用，也就不会被阻塞，在 onCreate 等函数里面发送一个 message 也是会到这里被处理掉，仍然互不影响。

 

　　先上图，看不懂，结合后面文字看，或者源码。

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　　 文字解析，仅描述重点：

　　APP 的启动过程很复杂，但是最终的入口会在 ActivityThread 类里面的 main 函数，在这个函数里面，首先会调用 Looper.prepare 目的是实例化一个 looper 对象，方便后续的主线程中的 handler 实例化获取并使用。

 

　　因为 Handler 的消息发送和处理机制是基于 Looper 里面 MessageQueue 的，所以得先存在looper。

　　然后是实例化一个自身对象，即是 new ActivityThead()，在这里面会进行内部的两个重要变量的初始化，就是后续的mAppThread Binder实例以及一个HHandler实例，当 H 发送或处理下消息的时候，使用的Looper就是上面实例化的。然后是它自身的 attach(...)函数，在内部进行 AMS(ActivityManagerSevice)和mAppThread Binder进程通讯者的绑定，即是AMS的attachApplication(...)的调用。

 

　　随后调用AMS的attachApplicationLocked(...)，在这个函数里面，将会进行第一次跨进程通讯，AMS运行在系统进程，而我们的APP是另外一个进程。此时在AMS里面会调用我们上面绑定的mAppThread binder对象的bindApplication(...)方法，触发BIND_APPLICATION消息，该消息由 H 来进行发送，也就是 sendMessage(...)，此时消息会在 Looper 里面的 loop() 进行处理。

 

　　像 Handler 源码一样，最后会在 H.handleMessage(...) 处理， 然后就是进入到对应的函数里面进行 Context 的初始化，Application开始初始化，并且调用它的 onCreate，等其他操作。

 

　　上面为第一部分，接下来是第二部分。在AMS的attachApplicationLocked(...)函数里面，在触发了第一次进程通讯后，代码接着运行，会在里面进行第二次的进程通讯，首先是Activity的栈管理者之一ActivityStackSupervisor调用它的attachApplicationLocked(...)，在里面调用 realStartActivityLocked(...)，然后是正式发起第二次IPC，触发 LAUNCH_ACTIVITY 消息，一样是 H 发送和处理，处理处调用 performLaunchActivity(...)，在这里面，根据一直传下来的信息，将会 new 一个 Actiivity，然后就是调用它的 onCreate，onStart。

 

 

第二个问题

　　

　　声明：此部分的内部十分地复杂！包括下面的图与文字解析在内，仅作抛砖引玉，是个人总结的大概流程。关于源码分析，网上很零散，十分建议看源码分析类书籍。

 

　　总结：View 的底层绘制是基于Binder进程通讯触发，由底层 SurfaceFlinger 的工作线程中的事件机制，包含 handler ，looper，messageQueue 来进行接收、处理，它和 ActivityThread 的 Handler 没关系，即是与 ActivityThread 几乎无关，但是如果在ActivityThread 里面调用 View的相关函数，例如 handleMessage 的一个 setText(..)，最终触发到View其它底层函数，它将会将这些信息发送到 SurfaceFlinger 的事件机制中去，被对应处理，最终刷新到界面。

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　　 文字解析，里面所有函数和变量都是底层C++代码 的。Android 的GUI系统，也是图形界面系统，其依赖于OpenGL,EGL 等函数库，同时Android硬件HAL层的接口Composer的直接使用者是SurfaceFlinger，SurfaceFlinger，对于OpenGL而言，是一个很重要 ”应用“，它依赖于OpenGL,EGL的函数库，并使用他们的API来进行图形的最终绘制。

　　SurfaceFlinger 在启动时会先进行自己内部的一个工作线程实例化和运行，该线程在后面承担着整个的绘制事件流程，在运行该线程时，会先进行MessageQueue内部的 looper 和 handler 的实例化，然后再 Run，Run 内部启动了事件的循环。

 

　　从这一刻开始，它将进入到 waitForEvent(...)方法，这里是个死循环，并在里面调用 waitMessage(...)，waitMessage 里面将会调用 looper的pollOnce(...)，该方法和 ActivityThread 的 loope() 内部的 next() 里面的 queue.next() 差不多，不同的是 pollOnce(...) 会调用 MessageQueue 内部的函数 eventReceiver(...) 。

 

　　eventReceiver 内部将会对进程中的消息获取，如果有收到其它进程传过来的对应的VSync 消息，那么将会对其进行下一步的分发，就是 dispatchInvalidate(...) 或 dispatchRefesh(...)，最后会进入到 handler 的 handlMessage，然后回调 SurfaceFlinger 的 onMessgeReceiver(...)，内部再调用 handleMessageRefresh(...)。

 

　　然后是 SurfaceFlinger 的 layer层对View改变的绘制，绘制结合 NativeWindow 和 FrameBuffer 的缓存技术，最终将结果呈现到终端。代码非常复杂。

  

 

 

第三个补充

 

　　网上对于博文标题的这个问题的解析普遍是：见前序的第三点，这里要补充的是，如果是 View 的 UI 刷新，不会导致阻塞的原因是本文的第二个解释，View 的绘制与 Java 代码的looper无关，而是由底层 SurfaceFlinger 自身的事件处理机制处理的。对于第一个问题的解析，那么可以参考前序第三点的内容。

 

 

第四个问题

　　

　　 如果您有耐心看到这里，非常感谢，可能有朋友会想起 Android 的另外一句名言，子线程不能刷新UI，这样是否和上面说的冲突呢？其实不然，看下下面的代码片段，它是源码里面限制我们在子线程刷新UI的。

　　

 1 void checkThread() {
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 3         if (mThread != Thread.currentThread()) {
 4
 5             throw new CalledFromWrongThreadException(
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 7                     "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
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 9         }
10
11 }

　　　代码第三行，其中 mThread 是创建 ViewRootImpl 的线程，而ViewRootImpl是在主线程中创建的，所以，我们习惯地称它为主线程，mThread和当前代码运行的线程来做了个等式运算，相同就出错，也就是说，并不是子线程不能刷新UI，准确来说，是发送进行 UI 刷新消息的消息，因为真正的底层刷新也不是当前 APP 的主线程。而是限制了，如果当ViewRootImpl是由子线程创造的，那么就可以在该子线程中发送更新UI的消息，自然地就能更新了，那么为什么限制呢?

　　下面解析引自知乎

　　因为不光是gui，同样的道理在几乎所有编程领域里都是这样的，这背后是线程同步的开销问题。显然两个线程不能同时draw，否则屏幕会花；不能同时insert map，否则内存会花；不能同时write buffer，否则文件会花。需要互斥，比如锁。结果就是同一时刻只有一个线程可以做ui。那么当两个线程互斥几率较大时，或者保证互斥的代码复杂时，选择其中一个长期持有其他发消息就是典型的解决方案。所以普遍的要求ui只能单线程。