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非 UI 线程能调用 View.invalidate()?

一、背景

在做项目时,我们有一个相机界面,这个界面包括相机和一些浮层,其中有一个浮层是一个自定义的 View,负责在手机横竖屏变化时展示一个提示,本来很简单的一个界面,但是这个界面在使用一段时间后会偶现一种“假死状态”,假死出现时,相机预览可以正常绘制,但是界面所有的点击事件、回调事件全部消失,而且界面在过了 ANR 的时间后也不会出现崩溃,十分诡异,下面我就说下我们是怎么解决问题和分析问题的。

二、解决问题

我们首先排除了主线程被阻塞的可能性,因为虽然页面的 onBackClicked、onClick、EventBus 等回调完全无效,但是其 onTouch 事件是可以正常回调的,问题好像变的无解了。

对于这种看似无解的问题,我们只能通过重复其复现步骤,观察规律,来寻求突破了。我们发现,当上文提到的我们的自定义 View 刷新频率很快的时候,页面很容易进入假死状态,于是我们开始 review 这块的代码,然后看到了这个代码块:

@Subscribeoverride fun onScreenOrientationChanged(event: ScreenOrientationEvent) {    if (mOrientation != event.getOrientationType()) {
        mOrientation = event.getOrientationType()
        invalidate()
    }
}

这个界面通过 EventBus 监听屏幕方向变化,然后重新绘制自身,展示特殊的提示,但是这个事件的产生者是在一个异步线程分发的事件,所以这个 invalidate() 函数也是在异步线程回调的,但是诡异的是这里并没有抛出我们熟悉的“Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.” 异常信息,而是平静正常的运转下去了,什么时候非 UI 线程也可以刷新界面了?当然先解决问题,看看是不是这里的影响,我们修改代码如下:

@Subscribe(threadMode = ThreadMode.MAIN)override fun onScreenOrientationChanged(event: ScreenOrientationEvent) {    if (mOrientation != event.getOrientationType()) {
        mOrientation = event.getOrientationType()
        invalidate()
    }
}

果然页面再也没有出现假死了,当然我们也很好理解为什么页面会进入假死,因为 View 并没有做同步处理,所以里面的一些标志位在多线程竞争的时候就很容易出现错乱,导致 View 的状态出现异常,从而可能会出现各种各样的页面假死,但是为什么我们可以在非 UI 线程刷新界面而且不抛出异常呢?这完全和我们的认知相违背啊,下面我们就来剖析一下问题。

三、剖析问题

要了解为什么会出现问题的最好的办法当然就是 Read The Fucking Source Code 咯,首先我们看 invalidate 函数:

/**
 * Mark the area defined by dirty as needing to be drawn. If the view is
 * visible, {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} will be called at some
 * point in the future.
 * <p>
 * This must be called from a UI thread. To call from a non-UI thread, call
 * {@link #postInvalidate()}.
 * <p>
 * <b>WARNING:</b> In API 19 and below, this method may be destructive to
 * {@code dirty}.
 *
 * @param dirty the rectangle representing the bounds of the dirty region
 */public void invalidate(Rect dirty) {    final int scrollX = mScrollX;    final int scrollY = mScrollY;
    invalidateInternal(dirty.left - scrollX, dirty.top - scrollY,
            dirty.right - scrollX, dirty.bottom - scrollY, true, false);
}

我们可以看到函数注释中明确写明了我们必须在 UI 线程调用这个函数,我们再往下跟:

void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache,                        boolean fullInvalidate) {    //...
    // Propagate the damage rectangle to the parent view.
    final AttachInfo ai = mAttachInfo;    final ViewParent p = mParent;    if (p != null && ai != null && l < r && t < b) {        final Rect damage = ai.mTmpInvalRect;
        damage.set(l, t, r, b);
        p.invalidateChild(this, damage);
    }    //...}

这个函数会构建一个脏区域,然后通过父 View 去刷新自己,我们继续跟 invalidateChild() 这个函数,它的实现在 ViewGroup 中:

public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) {    //...
    do {
        View view = null;        if (parent instanceof View) {
            view = (View) parent;
        }        if (drawAnimation) {            if (view != null) {
                view.mPrivateFlags |= PFLAG_DRAW_ANIMATION;
            } else if (parent instanceof ViewRootImpl) {
                ((ViewRootImpl) parent).mIsAnimating = true;
            }
        }        // If the parent is dirty opaque or not dirty, mark it dirty with the opaque
        // flag coming from the child that initiated the invalidate
        if (view != null) {            if ((view.mViewFlags & FADING_EDGE_MASK) != 0 &&
                    view.getSolidColor() == 0) {
                opaqueFlag = PFLAG_DIRTY;
            }            if ((view.mPrivateFlags & PFLAG_DIRTY_MASK) != PFLAG_DIRTY) {
                view.mPrivateFlags = (view.mPrivateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | opaqueFlag;
            }
        }

        parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty);        if (view != null) {            // Account for transform on current parent
            Matrix m = view.getMatrix();            if (!m.isIdentity()) {
                RectF boundingRect = attachInfo.mTmpTransformRect;
                boundingRect.set(dirty);
                m.mapRect(boundingRect);
                dirty.set((int) Math.floor(boundingRect.left),
                        (int) Math.floor(boundingRect.top),
                        (int) Math.ceil(boundingRect.right),
                        (int) Math.ceil(boundingRect.bottom));
            }
        }
    } while (parent != null);    //...}

这里我们发现,函数在 while 循环里逐渐向上寻找最终的父节点,然后每一个父节点都会调用 invalidateChildInParent() 进行刷新,这里也比较好理解,因为父 View 的宽高可能会依赖与子 View 的宽高来计算,所以这里需要倒着逐层去算。然后我们知道界面的最终的父节点是 ViewRootImpl,当然它不是一个 View,只是一个中间层,我们直接走到 ViewRootImpl.invalidateChildInParent() 中去,我们发现:

@Overridepublic ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) {
    checkThread();    //...}void checkThread() {    if (mThread != Thread.currentThread()) {        throw new CalledFromWrongThreadException(                "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
    }
}

在这里我们发现了我们熟悉的异常,也就是说我们不能在非 UI 线程更新界面的线程检查是在这里做的(默认 ViewRootImpl 在主线程创建),但是走到这里我们依然没有发现为什么我们可以在非 UI 线程刷新界面,因为线程检查就在函数开始,不可能逃脱掉,那我们在向上走一走,我们看上方倒数第二个代码块,如果在 invalidateChild() 中的循环里,invalidateChildInParent() 返回了空,那循环就会被中断,这样才不会走到 ViewRootImpl 中去,从而逃脱掉线程检查,也就是说,在逐层查找父节点时,有一个 ViewGroup 的 invalidateChildInParent() 返回了空,那我们看看 ViewGroup.invalidateChildInParent() 这个函数什么时候会返回空:

/**
 * Don't call or override this method. It is used for the implementation of
 * the view hierarchy.
 *
 * This implementation returns null if this ViewGroup does not have a parent,
 * if this ViewGroup is already fully invalidated or if the dirty rectangle
 * does not intersect with this ViewGroup's bounds.
 *
 * @deprecated Use {@link #onDescendantInvalidated(View, View)} instead to observe updates to
 * draw state in descendants.
 */@Deprecated@Overridepublic ViewParent invalidateChildInParent(final int[] location, final Rect dirty) {    //...}

这里我们直接看函数注释:

如果此ViewGroup没有父类,如果此ViewGroup已经完全无效,或者如果脏矩形没有与此ViewGroup的边界相交,则此实现返回空。

看到这里我们其实也大概就可以理解作者的设计思路了,在 View 刷新时,为了保证效率,我们只需要刷新那些受这个 View 变化影响的 View 就可以了,所以当我们判断到脏区域不会再对外层 View 产生影像时我们就没必要再去传递和刷新了,也就是说,我们自定义 View 刷新时因为没有一些特殊的变化(如宽、高),仅仅是自身绘制发生了变化,所以 invalidate 并不会传递到 ViewRootImpl 中去,也就没有线程检查这一说,所以在非 UI 线程中调用也不会抛出异常,虽然这是非法的。



作者:代一鸣
链接:https://www.jianshu.com/p/753441fcbad2


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