美学原理Android如何管一个线程最多只能发出一个Looper?

1. 安创造Looper?

Looper的构造方法为private,所以未可知一直动用该构造方法创建。

private Looper(boolean quitAllowed) {
    mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
    mThread = Thread.currentThread();
}

比方想当眼前线程创建Looper,需下Looper的prepare方法,Looper.prepare()。

而现在而我们来贯彻Looper.prepare()这个法,我们欠怎么开?我们知晓,Android中一个线程最多只能发出一个Looper,若当既发Looper的线程中调用Looper.prepare()会抛出RuntimeException(“Only
one Looper may be created per
thread”)。面对这样的需求,我们或许会见考虑采用一个HashMap,其中Key为线程ID,Value为与线程关联的Looper,再添加部分协同机制,实现Looper.prepare()这个主意,代码如下:

public class Looper {

    static final HashMap<Long, Looper> looperRegistry = new HashMap<Long, Looper>();

    private static void prepare() {
        synchronized(Looper.class) {
            long currentThreadId = Thread.currentThread().getId();
            Looper l = looperRegistry.get(currentThreadId);
            if (l != null)
                throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
            looperRegistry.put(currentThreadId, new Looper(true));
        }
    }
    ...
}

2. ThreadLocal

ThreadLocal位于java.lang包中,以下是JDK文档中针对该类的描述

Implements a thread-local storage, that is, a variable for which each
thread has its own value. All threads share the same ThreadLocal object,
but each sees a different value when accessing it, and changes made by
one thread do not affect the other threads. The implementation supports
null values.

大概意思是,ThreadLocal实现了线程本地存储。所有线程共享同一个ThreadLocal对象,但不同线程仅能看同那线程相关联的值,一个线程修改ThreadLocal对象对另外线程没有影响。

ThreadLocal为编制多线程并发程序提供了一个新的笔触。如下图所示,我们好用ThreadLocal理解也同一片存储区,将及时无异分外块存储区分割为多块小的存储区,每一个线程拥有同样块属于自己之存储区,那么对团结的存储区操作就未会见潜移默化其他线程。对于ThreadLocal<Looper>,则诸一样稍微片存储区中就保留了同一定线程关联的Looper。
美学原理 1

3. ThreadLocal的内部贯彻原理

3.1 Thread、ThreadLocal和Values的关系

Thread的分子变量localValues代表了线程特定变量,类型也ThreadLocal.Values。由于线程特定变量可能会见发出多单,并且类型不确定,所以ThreadLocal.Values有一个table成员变量,类型为Object数组。这个localValues可以掌握吧二维存储区中以及一定线程相关的一列。
ThreadLocal类则一定给一个摄,真正操作线程特定存储区table的凡该里面类Values。
美学原理 2
美学原理 3

3.2 set方法

public void set(T value) {
    Thread currentThread = Thread.currentThread();
    Values values = values(currentThread);
    if (values == null) {
        values = initializeValues(currentThread);
    }
    values.put(this, value);
}

Values values(Thread current) {
    return current.localValues;
}

既是跟一定线程相关,所以先获当前线程,然后抱当前线程特定存储,即Thread中之localValues,若localValues为空,则开创一个,最后以value存入values中。

void put(ThreadLocal<?> key, Object value) {
    cleanUp();

    // Keep track of first tombstone. That's where we want to go back
    // and add an entry if necessary.
    int firstTombstone = -1;

    for (int index = key.hash & mask;; index = next(index)) {
        Object k = table[index];

        if (k == key.reference) {
            // Replace existing entry.
            table[index + 1] = value;
            return;
        }

        if (k == null) {
            if (firstTombstone == -1) {
                // Fill in null slot.
                table[index] = key.reference;
                table[index + 1] = value;
                size++;
                return;
            }

            // Go back and replace first tombstone.
            table[firstTombstone] = key.reference;
            table[firstTombstone + 1] = value;
            tombstones--;
            size++;
            return;
        }

        // Remember first tombstone.
        if (firstTombstone == -1 && k == TOMBSTONE) {
            firstTombstone = index;
        }
    }
}

于put方法中,ThreadLocal的reference和价值都见面满怀进table,索引分别吗index和index+1。
对Looper这个例子,
table[index] = sThreadLocal.reference;(指向自己的一个亡引用)
table[index + 1] = 与当下线程关联的Looper

3.3 get方法

public T get() {
    // Optimized for the fast path.
    Thread currentThread = Thread.currentThread();
    Values values = values(currentThread);
    if (values != null) {
        Object[] table = values.table;
        int index = hash & values.mask;
        if (this.reference == table[index]) {
            return (T) table[index + 1];
        }
    } else {
        values = initializeValues(currentThread);
    }

    return (T) values.getAfterMiss(this);
}

先是取出与线程相关的Values,然后在table中寻找ThreadLocal的reference对象在table中之职务,然后回下一个职位所蕴藏的对象,即ThreadLocal的价,在Looper这个事例中就是是与当前线程关联的Looper对象。

于set和get方法可以视,其所操作的都是时线程的localValues中之table数组,所以不同线程调用同一个ThreadLocal对象的set和get方法互不影响,这就是是ThreadLocal为化解多线程程序的产出问题提供了同一种植新的思绪。

4. ThreadLocal背后美学原理之计划性思想Thread-Specific Storage模式

Thread-Specific
Storage让多个线程能够运用同样之”逻辑全局“访问点来获得线程本地的对象,避免了历次看对象的锁定开销。

4.1 Thread-Specific Storage模式的自

errno机制被周边用于一些操作系统平台。errno
是记录系统的末尾一不行错误代码。对于单线程程序,在大局意图域内实现errno的效能是,但当差不多线程操作系统中,多线程并发可能造成一个线程设置的errno值被其他线程错误解读。当时无数遗留库和应用程序都是依据单线程编写,为了以匪改既出接口及留代码的情景下,解决多线程访问errno的题目,Thread-Specific
Storage模式诞生。

4.2 Thread-Specific Storage模式的一体化布局

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线程特定目标,相当于Looper。
线程特定目标集含蓄一组以及一定线程相关联的线程特定对象。每个线程都有协调之线程特定目标集。相当给ThreadLocal.Values。线程特定对象集可以储存于线程内部还是外部。Win32、Pthread和Java都针对线程特定数据发生支撑,这种场面下线程特定目标集可以储存在线程内部。
线程特定目标代理,于客户端能够如看常规对象同看线程特定目标。如果没有代理,客户端必须一直访问线程特定对象集并显示地使用键。相当给ThreadLocal<Looper>。

于概念上说话,可将Thread-Specific
Storage的结构即一个二维矩阵,每个键对应一行,每个线程对应一列。第k尽、第t排列的矩阵元素呢对相应线程特定目标的指针。线程特定对象代理和线程特定目标集协作,向应用程序线程提供相同种访问第k履行、第t排对象的安康机制。注意,这个模型只是类比。实际上Thread-Specific
Storage模式的兑现并无是应用二维矩阵,因为键不肯定是邻整数。

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