深入浅出Android同步屏障机制

原文链接 Android Sync Barrier机制

诡异的假死问题

前段时间，项目上遇到了一个假死问题，随机出现，无固定复现规律，大量频繁随机操作后，便会出现假死，整个应用无法操作，不会响应事件，会发生各种奇怪的ANR，且trace不固定。非常之诡异。

经过大量的复现研究和分析， 以及大神的指点后，发现与同步屏障（Sync Barrier）有关系，于是发现有必要研究一下这个东西。

什么是Sync Barrier机制

这是安卓线程消息队列里面的一个新增加的东西，这么说还是太抽象，我们从头说起这件事情：

安卓的消息队列机制

消息队列，或者叫做Event Loop，通常在任何一个GUI应用程序里面都会有的，应用大部分时间处于Idle状态，当有事件发生时，比如用户点了一个button，然后开始响应此事件。安卓也是一个GUI应用程序，绝大多数都是带有GUI的应用程序，那么安卓 里面是如何实现这个EventLoop的呢，它是用Looper和MessageQueue，以及Handler，以一种消息队列的方式来实现loop。

有一定经验的同学对这些东西肯定不陌生，因为它们在实际的开发过程中相当常见，比如说对于UI的操作只能放在主线程里面，那么当工作线程想要更新UI时就需要用Handler发一个消息，或者post一个Runnable。或者当你想延后一段时间执行某种操作，就可以用postDelayed。这些都是非常常规的操作了。对于工作线程，如果想启用消息队列，就用Looper#prepare就可以了，当然了，要记得quit。

内部原理上面也不是很复杂，就是Looper会给线程绑定一个消息队列，即是MessageQueue，这是一个无限循环的队列，不断的轮询队列，当有新的消息时就去处理，否则就等待。主线程，安卓框架层在创建应用进程的时候就会给主线程默认创建好MessageQueue，所以就可以向其发消息（sendMessage）或者postDelayed，它们本质上都是一样的，都是向MessageQueue中入队一个消息，稍后它便会得到处理。

同步消息与异步消息

这个MessageQueue机制，就是队列，也就是说符合队列的特点，先进先出（FIFO，First-In First Out），就是说你先post的消息，肯定是先被处理，后post的后处理，即使有delay时候，也是看谁先到，谁先到谁先被处理。因此，这里面的消息全是同步，也就是说所有消息都是顺序处理，这就是同步消息。

异步消息，也就是说某个消息，想被最高优先级处理，无视发送消息的时机，比如说队列里面有8个消息，如何想让某个消息最先被处理？这时队列就变成了优先队列，有优先级的队列。那么具有高优先级的消息也是异步消息（Asynchronous Message）。即使是最后加入队列的，但因为是异步消息，它会被先处理，并不是FIFO，此可理解 为异步。

Sync Barrier用以实现优先队列

说了这么多，Sync Barrier就是安卓 内部用以实现优先级队列的一种方式。

当队列中出现Sync barrier（具体实现上就是Message#target为null）时，就会忽略所有同步消息，寻找异步消息（isAsynchrouns为true）的消息，然后优先处理它。

需要注意的是，把消息标记为异步，以及向消息队列中发送Sync barrier，这些API全部都是hide的，也就是说app中是无法使用的，通过反射也许能调用成功，但风险也较大，后续会被谷歌限制调用。换言之，这东西只能在Frameworks层内部自己使用。

为什么要有Sync Barrier

说了这么多，其实本质上，这东西就是一个优先队列，给要处理的消息加一个优先级机制，那这有什么实际用途呢？

消息队列这东西是在安卓一诞生就有了的东西，大部分时候它也没有什么问题。但有一个事情，就是安卓操作系统的UI流畅度远不及水果平台（iOS），原因就是在于水果平台的UI渲染是整个系统中最高优先执行。

有同学会说安卓里面也是这样啊，你想UI都只能在主线程里面操作（因此主线程也叫UI线程）。只能在主线程中操作UI，就能保