美学原理Android如何确认保证1个线程最八只好有2个Looper?

1. 怎么样创设Looper?

Looper的构造方法为private,所以不能直接选取其构造方法创设。

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

要想在眼下线程创造Looper,需利用Looper的prepare方法,Looper.prepare()。

借使前日要我们来兑现Looper.prepare()那个方法,大家该如何做?大家驾驭,Android中一个线程最三只好有四个Looper,若在已有Looper的线程中调用Looper.prepare()会抛出RuntimeException(“Only
one Looper may be created per
thread”)。面对那样的要求,大家可能会考虑采取2个HashMap,在那之中Key为线程ID,Value为与线程关联的Looper,再加上一些合伙机制,完成Looper.prepare()那几个方法,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文书档案中对此类的讲述

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.

粗粗意思是,ThreadLocal完结了线程本地存款和储蓄。全数线程共享同3个ThreadLocal对象,但不一致线程仅能访问与其线程相关联的值,1个线程修改ThreadLocal对象对别的线程没有影响。

ThreadLocal为编写多线程并发程序提供了3个新的思绪。如下图所示,大家得以将ThreadLocal明白为一块存款和储蓄区,将这一大块存款和储蓄区分割为多块小的存储区,每一个线程拥有一块属于自个儿的存款和储蓄区,那么对协调的存款和储蓄区操作就不会影响其余线程。对于ThreadLocal<Looper>,则每一小块存款和储蓄区中就封存了与特定线程关联的Looper。
美学原理 1

3. ThreadLocal的里边贯彻原理

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,类型为ThreadLocal.Values。由于线程特定变量恐怕会有多少个,并且类型不鲜明,所以ThreadLocal.Values有二个table成员变量,类型为Object数组。那个localValues能够清楚为二维存款和储蓄区中与一定线程相关的一列。
ThreadLocal类则也等于三个代理,真正操作线程特定期存款款和储蓄区table的是其内部类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;
}

既然与一定线程相关,所以先获得当前线程,然后拿走当前线程特定期存款款和储蓄,即Thread中的localValues,若localValues为空,则开创1个,最终将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;
        }
    }
}

从put方法中,ThreadLocal的reference和值都会存进table,索引分别为index和index+1。
对于Looper那几个事例,
table[index] = sThreadLocal.reference;(指向自身的3个弱引用)
table[index + 1] = 与眼下线程关联的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);
}

首先取出与线程相关的Values,然后在table中摸索ThreadLocal的reference对象在table中的地方,然后重回下二个职分所蕴藏的指标,即ThreadLocal的值,在Looper这几个事例中就是与近来线程关联的Looper对象。

从set和get方法能够见到,其所操作的都以当前线程的localValues中的table数组,所以不相同线程调用同2个ThreadLocal对象的set和get方法互不影响,这便是ThreadLocal为解决多线程程序的产出难点提供了一种新的思绪。

4. ThreadLocal背后的统一筹划思想Thread-Specific Storage形式

Thread-Specific
Storage让四个线程能够选用相同的”逻辑全局“访问点来赢得线程本地的指标,防止了每一趟访问对象的锁定费用。

4.1 Thread-Specific Storage情势的起点

errno机制被大规模用于一些操作系统平台。errno
是记录系统的末尾叁次错误代码。对于单线程程序,在大局意义域内达成errno的效果不错,但在四线程操作系统中,三十二线程并发只怕造成三个线程设置的errno值被此外线程错误解读。当时广大遗留库和应用程序都是依照单线程编写,为了在不改动既有接口和遗留代码的状态下,化解三三十二线程访问errno的题材,Thread-Specific
Storage情势诞生。

4.2 Thread-Specific Storage方式的总体布局

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线程特定目的,相当于Looper。
线程特定指标集含有一组与一定线程相关联的线程特定指标。各样线程都有谈得来的线程特定对象集。相当于ThreadLocal.Values。线程特定目的集能够储存在线程内部或外部。Win3② 、Pthread和Java都对线程特定数据有支撑,那种景况下线程特定对象集能够储存在线程内部。
线程特定对象代理,让客户端能够像访问常规对象一样访问线程特定对象。若是没有代理,客户端必须一向访问线程特定对象集并展示地使用键。也便是ThreadLocal<Looper>。

从概念上讲,可将Thread-Specific
Storage的构造视为2个二维矩阵,各样键对应一行,每一种线程对应一列。第k行、第t列的矩阵成分为指向相应线程特定对象的指针。线程特定目的代理和线程特定指标集合营,向应用程序线程提供一种访问第k行、第t列对象的平安机制。注意,那么些模型只是类比。实际上Thread-Specific
Storage格局的达成并不是选取二维矩阵,因为键不自然是附近整数。

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