Android延遲實(shí)現(xiàn)的幾種解決方法及原理分析
前言
在Android開發(fā)中我們可能會有延時(shí)執(zhí)行某個(gè)操作的需求,例如我們啟動應(yīng)用的時(shí)候,一開始呈現(xiàn)的是一個(gè)引導(dǎo)頁面,過了兩三秒后,會自動跳轉(zhuǎn)到主界面。這就是一個(gè)延時(shí)操作。
而寫這篇文章的目的,是看到群里有人在實(shí)現(xiàn)延遲的時(shí)候,用如下的第四種方法,個(gè)人感覺有點(diǎn)不妥,為了防止更多的人有這種想法,所以自己抽空深入分析,就分析的結(jié)果,寫下此文,希望對部分人有啟示作用。
1.實(shí)現(xiàn)延遲的幾種方法?
答:
1.java.util.Timer類的:
public void schedule(TimerTask task, long delay) {
if (delay < 0)
throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");
sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, 0);
}
2.android.os.Handler類:
public final boolean postDelayed(Runnable r, long delayMillis)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis);
}
3.android.app.AlarmManager類:
@SystemApi
@RequiresPermission(android.Manifest.permission.UPDATE_DEVICE_STATS)
public void set(@AlarmType int type, long triggerAtMillis, long windowMillis,
long intervalMillis, OnAlarmListener listener, Handler targetHandler,
WorkSource workSource) {
setImpl(type, triggerAtMillis, windowMillis, intervalMillis, 0, null, listener, null,
targetHandler, workSource, null);
}
4.Thread.sleep()然后在一定時(shí)間之后再執(zhí)行想執(zhí)行的代碼:
new Thread(new Runnable(){
Thead.sleep(4*1000);
doTask();
}).start()
2.他們的各自的實(shí)現(xiàn)原理?
答:
1.Timer的實(shí)現(xiàn),是通過內(nèi)部開啟一個(gè)TimerThread:
private void mainLoop() {
while (true) {
try {
TimerTask task;
boolean taskFired;
synchronized(queue) {
// Wait for queue to become non-empty
while (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled)
queue.wait();
if (queue.isEmpty())
break; // Queue is empty and will forever remain; die
// Queue nonempty; look at first evt and do the right thing
long currentTime, executionTime;
task = queue.getMin();
synchronized(task.lock) {
if (task.state == TimerTask.CANCELLED) {
queue.removeMin();
continue; // No action required, poll queue again
}
currentTime = System.currentTimeMillis();
executionTime = task.nextExecutionTime;
if (taskFired = (executionTime<=currentTime)) {
if (task.period == 0) { // Non-repeating, remove
queue.removeMin();
task.state = TimerTask.EXECUTED;
} else { // Repeating task, reschedule
queue.rescheduleMin(
task.period<0 ? currentTime - task.period
: executionTime + task.period);
}
}
}
if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; wait
queue.wait(executionTime - currentTime);
}
if (taskFired) // Task fired; run it, holding no locks
task.run();
} catch(InterruptedException e) {
}
}
}
是通過wait和延遲時(shí)間到達(dá)的時(shí)候,調(diào)用notify來喚起線程繼續(xù)執(zhí)行,這樣來實(shí)現(xiàn)延遲的話,我們可以回開啟一個(gè)新的線程,貌似為了個(gè)延遲沒必要這樣吧,定時(shí),頻繁執(zhí)行的任務(wù),再考慮這個(gè)吧。
2.Handler的postDelay是通過設(shè)置Message的when為delay的時(shí)間,我們知道當(dāng)我們的應(yīng)用開啟的時(shí)候,會同步開啟Looper.loop()方法循環(huán)的,不停的通過MeassgeQueue的next方法:
Message next() {
......
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
Binder.flushPendingCommands();
}
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;
if (msg != null && msg.target == null) {
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
// Next message is not ready. Set a timeout to wake up when it is ready.
nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
} else {
// Got a message.
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) {
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
msg.markInUse();
return msg;
}
} else {
// No more messages.
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
......
}
}
當(dāng)我們向MessageQueue插入一條延遲的Message的時(shí)候,Looper在執(zhí)行l(wèi)oop方法,底層會調(diào)用epoll_wait(mEpollFd, eventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis);其中的timeoutMillis參數(shù)指定了在沒有事件發(fā)生的時(shí)候epoll_wait調(diào)用阻塞的毫秒數(shù)(milliseconds)。這樣我們在之前的時(shí)間內(nèi)這個(gè)時(shí)候阻塞了是會釋放cpu的資源,等到延遲的時(shí)間到了時(shí)候,再監(jiān)控到事件發(fā)生。在這里可能有人會有疑問,一直阻塞,那我接下來的消息應(yīng)該怎么執(zhí)行呢?
我們可以看到當(dāng)我們插入消息的時(shí)候的方法:
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
if (msg.target == null) {
throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
}
if (msg.isInUse()) {
throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
}
synchronized (this) {
if (mQuitting) {
IllegalStateException e = new IllegalStateException(
msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
msg.recycle();
return false;
}
msg.markInUse();
msg.when = when;
Message p = mMessages;
boolean needWake;
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
msg.next = p;
mMessages = msg;
needWake = mBlocked;
} else {
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;
}
mQuitting is false.
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
}
return true;
}
阻塞了有兩種方式喚醒,一種是超時(shí)了,一種是被主動喚醒了,在上面我們可以看到當(dāng)有消息進(jìn)入的時(shí)候,我們會喚醒繼續(xù)執(zhí)行,所以我們的即時(shí)消息在延遲消息之后插入是沒有關(guān)系的。然后在延遲時(shí)間到了的時(shí)候,我們也會被喚醒,執(zhí)行對應(yīng)的消息send,以達(dá)到延遲時(shí)間執(zhí)行某個(gè)任務(wù)的目的。
優(yōu)勢:這種延遲在阻塞的時(shí)候,是會釋放cpu的鎖,不會過多地占用cpu的資源。
3.AlarmManager的延遲的實(shí)現(xiàn)原理,是通過一個(gè)AlarmManager的set方法:
IAlarmManager mService.set(mPackageName, type, triggerAtMillis, windowMillis, intervalMillis, flags,
operation, recipientWrapper, listenerTag, workSource, alarmClock);
這里是通過aidl與AlarmManagerService的所在進(jìn)程進(jìn)行通信,具體的實(shí)現(xiàn)是在AlarmManagerService類里面:
private final IBinder mService = new IAlarmManager.Stub() {
@Override
public void set(String callingPackage,
int type, long triggerAtTime, long windowLength, long interval, int flags,
PendingIntent operation, IAlarmListener directReceiver, String listenerTag,
WorkSource workSource, AlarmManager.AlarmClockInfo alarmClock) {
final int callingUid = Binder.getCallingUid();
if (interval != 0) {
if (directReceiver != null) {
throw new IllegalArgumentException("Repeating alarms cannot use AlarmReceivers");
}
}
if (workSource != null) {
getContext().enforcePermission(
android.Manifest.permission.UPDATE_DEVICE_STATS,
Binder.getCallingPid(), callingUid, "AlarmManager.set");
}
// No incoming callers can request either WAKE_FROM_IDLE or
// ALLOW_WHILE_IDLE_UNRESTRICTED -- we will apply those later as appropriate.
flags &= ~(AlarmManager.FLAG_WAKE_FROM_IDLE
| AlarmManager.FLAG_ALLOW_WHILE_IDLE_UNRESTRICTED);
// Only the system can use FLAG_IDLE_UNTIL -- this is used to tell the alarm
// manager when to come out of idle mode, which is only for DeviceIdleController.
if (callingUid != Process.SYSTEM_UID) {
flags &= ~AlarmManager.FLAG_IDLE_UNTIL;
}
if (windowLength == AlarmManager.WINDOW_EXACT) {
flags |= AlarmManager.FLAG_STANDALONE;
}
if (alarmClock != null) {
flags |= AlarmManager.FLAG_WAKE_FROM_IDLE | AlarmManager.FLAG_STANDALONE;
} else if (workSource == null && (callingUid < Process.FIRST_APPLICATION_UID
|| Arrays.binarySearch(mDeviceIdleUserWhitelist,
UserHandle.getAppId(callingUid)) >= 0)) {
flags |= AlarmManager.FLAG_ALLOW_WHILE_IDLE_UNRESTRICTED;
flags &= ~AlarmManager.FLAG_ALLOW_WHILE_IDLE;
}
setImpl(type, triggerAtTime, windowLength, interval, operation, directReceiver,
listenerTag, flags, workSource, alarmClock, callingUid, callingPackage);
}
}
}
雖然有人覺得用AlarmManager能夠在應(yīng)用關(guān)閉的情況下,定時(shí)器還能再喚起,經(jīng)過自己的測試,當(dāng)殺掉應(yīng)用程序的進(jìn)程,AlarmManager的receiver也是接收不到消息的,但是我相信在這里定時(shí)器肯定是發(fā)送了,但是作為接收方的應(yīng)用程序進(jìn)程被殺掉了,執(zhí)行不了對應(yīng)的代碼。不過有人也覺得AlarmManager更耗電,是因?yàn)槲覀儓?zhí)行定時(shí)任務(wù)的情況會頻繁喚起cpu,但是如果只是用來只是執(zhí)行延遲任務(wù)的話,個(gè)人覺得和Handler.postDelayed()相比應(yīng)該也不會耗電多的。
2.在上面的第四種方法,達(dá)到的延遲會一直通過Thread.sleep來達(dá)到延遲的話,會一直占用cpu的資源,這種方法不贊同使用。
3.總結(jié)
如上面我們看到的這樣,如果是單純的實(shí)現(xiàn)一個(gè)任務(wù)的延遲的話,我們可以用Handler.postDelayed()和AlarmManager.set()來實(shí)現(xiàn),用(4)的方法Thread.sleep()的話,首先開啟一個(gè)新的線程,然后會持有cpu的資源,用(1)的方法,Timer,會開啟一個(gè)死循環(huán)的線程,這樣在資源上面都有點(diǎn)浪費(fèi)。
好了,以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對腳本之家的支持。
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