Android中Message对象复用原理
Android 中 Message的应用
Message 在Android中主要是在 消息循环机制 中使用,即配合 Handler,Looper和MessageQueue来进行线程切换,线程间传递数据;
以及配合Handler在IPC中传递数据; 这里不对这些进行展开,它不是我们关注的重点.
我们在代码中,被建议(网上或者前辈或看注释)用以下的方式来使用 Message,并且被告知,这样会提高性能.
Message msg = Message.obtain();
/**
* Return a new Message instance from the global pool. Allows us to
* avoid allocating new objects in many cases.
*/
public static Message obtain();嗯! 根据官方的文档,这样确实能够提高性能,将避免在大多数情况下创建新的对象!
下面我们来看它是如何实现高效的.
Message对象复用的实现
Message能提高效率的原因是,将使用完的Message清除附带的数据后,添加到复用池中,当我们需要使用它时,直接在复用池中取出对象使用,而不需要重新new创建对象. 而复用池本质上就是一个单向链表,为了更好的理解,Message复用池的实现,我们先来看下,简单的单向链表实现.
public class Linked<T> {
// 链表的头节点
private Node<T> head;
// 链表的长度
private int length;
// 数据插入头部
public void insertHead(T data) {
Node<T> n = new Node<>();
n.data = data;
// 将所添加的节点的下一个节点指向头结点
n.next = head;
// 将头结点指向党员元素
head = n;
// 链表长度加1
length++;
}
// 移除头部,并取出数据
public T removeHead() {
// 拿到原头结点
Node<T> n = head;
// 将头结点设置为下一个节点
head = n.next;
// 原头节点的下一个节点置空
n.next = null;
// 链表长度减1
length--;
// 返回原头结点数据
return n.data;
}
public int getLength() {
return length;
}
// 节点类
static class Node<T> {
T data; // 节点存放的元素
Node<T> next; // 下一个节点的引用
}
}上面实现了单向链表的插入头部,和移除头部功能.
相信大家,对这种单向链表的实现,都十分熟悉,这里不再详细讲解,如果看不懂,请自行复习数据结构相关知识点.
下面我们带着上面的知识,来看Message中源码的实现.
// 只显示我们需要关注的代码
public final class Message implements Parcelable {
...
// 下一个节点的引用
Message next;
// 这里起到类锁的功能,相当于 Message.class
private static final Object sPoolSync = new Object();
// 可以类比为 头结点
private static Message sPool;
// 链表的长度
private static int sPoolSize = 0;
// 链表的最大长度
private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;
// 获取Message对象,类比单向链表的removeHead操作
public static Message obtain() {
// 同步锁, 这里相当于锁住 Message.class, 起到类锁的作用, 每一个Message实例都是同一把锁
synchronized (sPoolSync) {
// 链表中有可复用的Message,直接拿到头结点,然后将头结点指向下一个元素
if (sPool != null) {
Message m = sPool;
sPool = m.next;
m.next = null;
m.flags = 0; // clear in-use flag
sPoolSize--;
return m;
}
}
// 链表中,没有可复用的message,直接new
return new Message();
}
// 类比单向链表的insertHead操作
void recycleUnchecked() {
// 清空数据操作
obj = null;
...
// 同步锁
synchronized (sPoolSync) {
// 如果链表长度小于50,将当前结点,加入链表头部
if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
next = sPool;
sPool = this;
sPoolSize++;
}
}
}
...
}从上面的分析,我们来梳理一下整体的流程思想.
Message使用一个静态变量,来起到头结点的作用.
静态变量属于类变量,内存中只会存在一份引用,正好能起到 头结点的作用
Message将自身作为Node节点,存储下一个节点的引用,和自身数据obtain()方法相当于链表中移除首元素,并返回该元素的操作
从复用池中获取Message避免了 new创建的消耗.
recycleUnchecked()方法相当于链表中将节点加入到头部的操作
添加到复用池之前,会先将Message中的数据清空.
Message添加了线程安全的操作Message复用池最多保存50个使用完待复用的Message
50个可能是考虑到内存开销和时间开销的平衡, 不是将数据无限制的添加到复用池.
Message将自身作为节点, 使用一个静态变量作为头结点,让Message自身形成一个链表,而链表中存的是 已经清空数据的Message对象, 以这种方式起到复用的效果!
疑问
从代码中可以看出, Message中,将 private static final Object sPoolSync = new Object();作为锁标志,来起到类锁的作用.
它能起到类锁的作用是因为,static修饰的变量在类加载的初始化阶段就将被创建,final使得引用不可改变,从而达到 内存独一份的效果,进而起到和类锁同样的作用.
这里有个疑问, 为何不直接使用类锁来加锁呢? 使用上诉方式,反而需要new一个Object对象,不是增加开销吗?
// why not ???
synchronized (Message.class) {
if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
next = sPool;
sPool = this;
sPoolSize++;
}
}有答案的同学, 欢迎在评论区中指出!
