[039]Looper的wake机制升级

王小二

发布于 2020-06-08 12:07:10

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发布于 2020-06-08 12:07:10

文章被收录于专栏：王小二的Android站

前言

我做了两期有关Looper的视频，目前来看播放量还不错，有兴趣的可以去B站观看，视频中我提到Looper采用pipe机制wake，纠正一下自己的错误，新版本的Looper已经采用eventfd代替pipe。

王小二图解Android【001】Looper上篇 王小二图解Android【002】Looper下篇

一、Android 5.1或更早版本

//初始化
Looper::Looper(bool allowNonCallbacks) :
        mAllowNonCallbacks(allowNonCallbacks), mSendingMessage(false),
        mResponseIndex(0), mNextMessageUptime(LLONG_MAX) {
    int wakeFds[2];
    int result = pipe(wakeFds);//创建一个pipe
    mWakeReadPipeFd = wakeFds[0];
    mWakeWritePipeFd = wakeFds[1];
    ....
    //epoll 监听pipe的读端mWakeReadPipeFd
    result = epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, mWakeReadPipeFd, & eventItem);
}

void Looper::wake() {
    ssize_t nWrite;
    do {
        //wake的时候往pipe的写端mWakeWritePipeFd写一字符"W"
        nWrite = write(mWakeWritePipeFd, "W", 1);
    } while (nWrite == -1 && errno == EINTR);

    if (nWrite != 1) {
        if (errno != EAGAIN) {
            ALOGW("Could not write wake signal, errno=%d", errno);
        }
    }
}

第一步：初始化创建pipe，产生2个fd，分别是mWakeReadPipeFd和mWakeWritePipeFd 第二步：epoll机制监听pipe的读端mWakeReadPipeFd 第三步：wake的时候往pipe的写端mWakeWritePipeFd，写入一个字符w就可以唤醒Looper

二、Android 6.0或更高的版本

Looper::Looper(bool allowNonCallbacks) :
        mAllowNonCallbacks(allowNonCallbacks), mSendingMessage(false),
        mPolling(false), mEpollFd(-1), mEpollRebuildRequired(false),
        mNextRequestSeq(0), mResponseIndex(0), mNextMessageUptime(LLONG_MAX) {
    mWakeEventFd = eventfd(0, EFD_NONBLOCK);//用eventfd初始化mWakeEventFd

    AutoMutex _l(mLock);
    rebuildEpollLocked();
}

void Looper::rebuildEpollLocked() {
    ...
    //用epoll机制监听mWakeEventFd
    int result = epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, mWakeEventFd, & eventItem);
    ...
}

void Looper::wake() {
    uint64_t inc = 1;
    //直接write一个1到mWakeEventFd唤醒
    ssize_t nWrite = TEMP_FAILURE_RETRY(write(mWakeEventFd, &inc, sizeof(uint64_t)));
    if (nWrite != sizeof(uint64_t)) {
        if (errno != EAGAIN) {
            ALOGW("Could not write wake signal, errno=%d", errno);
        }
    }
}

第一步：eventfd初始化mWakeEventFd 第二步：epoll机制监听eventfd的mWakeEventFd 第三步：wake的时候往mWakeEventFd，写入一个数字1就可以唤醒Looper

三、为什么用eventfd代替pipe

3.1 fd减少一个

每个进程fd是有上限的，一般是1024个，超出了就是OOM

pipe产生2个fd

eventfd只会产生1个fd

3.2 轻量化

虽然wake的时候都是往fd写入一个字符或者数字，但是内核中pipe和eventfd对write的系统调用的实现可不同，可以观看我的视频，了解详情。

王小二图解Android【005】一切皆文件

pipe需要维护一个内存缓冲区，一般是4096B

eventfd只需要维护一个无符号的64位整形计数器 counte

四、总结

很明显eventfd用更少的代价达到了相同的目的，所以Android官方果断就换了，很多旧书上可能还是介绍用pipe，这里需要注意一下，但是你只要理解Looper设计的精髓，这些升级对你来说，看一下源码就知道了。

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