面试官:Activity finish 后,会立即回调 onDestory() 吗?若不会,最长延迟多久?... |
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秉心说 TM | 作者 承香墨影 | 校对 https://juejin.cn/post/6898588053451833351 | 原文 Hi,大家好,这里是承香墨影! Activity 作为 Android 四大组件,生命周期自有 Framework 维护,我们只需要依据其生命周期回调方法,在不同的生命周期做不同的业务处理。 通常,我们认为在 finish() 之后,Activity 就会回调 onDestory() 并销毁,我们会在 Activity 的 onDestroy() 做资源的释放与解注册,避免造成内存和资源的泄露。 那么 finish() 之后,onDestory() 是立即被回调的吗?有没有可能存在阻塞的情况,导致 onDestory() 被延迟回调了?如果被阻塞,系统有兜底策略吗?这其中的原理是什么? 今天给大家推荐的来自 @秉心说 TM 的文章,从源码的角度分析 finish() 与 onDestory() 的关系,希望对大家有所帮助。 一、没有及时回调的 onDestroy交流群里碰到一个很有意思的问题,调用 Activity.finish() 之后 10s 才回调 onDestroy()。 由此产生了一些不可控问题,例如在 onDestroy() 中释放资源不及时,赋值状态异常等等。我之前倒没有遇到过类似的问题,但是 AOSP 总是我们最好的老师。从 Activity.finish() 开始撸了一遍流程,找到了问题的答案。 在读源码之前,我们先来复现一下 10s onDestroy() 的场景。写一个最简单的 FirstActivity 跳转到 SecondActivity 的场景,并记录下各个生命周期和调用 finish() 的时间间隔。 class FirstActivity : BaseLifecycleActivity() { private val binding by lazy { ActivityFirstBinding.inflate(layoutInflater) } var startTime = 0L override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(binding.root) binding.goToSecond.setOnClickListener { start() finish() startTime = System.currentTimeMillis() } } override fun onPause() { super.onPause() Log.e("finish","onPause() 距离 finish() :${System.currentTimeMillis() - startTime} ms") } override fun onStop() { super.onStop() Log.e("finish","onStop() 距离 finish() :${System.currentTimeMillis() - startTime} ms") } override fun onDestroy() { super.onDestroy() Log.e("finish","onDestroy() 距离 finish() :${System.currentTimeMillis() - startTime} ms") } }SecondActivity 是一个普通的没有进行任何操作的空白 Activity 。点击按钮跳转到 SecondActivity,打印日志如下: FirstActivity: onPause,onPause() 距离 finish() :5 ms SecondActivity: onCreate SecondActivity: onStart SecondActivity: onResume FirstActivity: onStop,onStop() 距离 finish() :660 ms FirstActivity: onDestroy,onDestroy() 距离 finish() :663 ms可以看到正常情况下,FirstActivity 回调 onPause() 之后,SecondActivity 开始正常的生命周期流程,直到 onResume() 被回调,对用户可见时,FirstActivity 才会回调 onPause() 和 onDestroy()。时间间隔也都在正常范围以内。 我们再模拟一个在 SecondActivity 启动时,进行大量动画的场景,源源不断的向主线程消息队列塞消息。修改一下 SecondActivity 的代码。 class SecondActivity : BaseLifecycleActivity() { private val binding by lazy { ActivitySecondBinding.inflate(layoutInflater) } override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(binding.root) postMessage() } private fun postMessage() { binding.secondBt.post { Thread.sleep(10) postMessage() } } }再来看一下日志: FirstActivity: onPause, onPause() 距离 finish() :6 ms SecondActivity: onCreate SecondActivity: onStart SecondActivity: onResume FirstActivity: onStop, onStop() 距离 finish() :10033 ms FirstActivity: onDestroy, onDestroy() 距离 finish() :10037 msFirstActivity 的 onPause() 没有受到影响。因为在 Activity 跳转过程中,目标 Activity 只有在前一个 Activity onPause() 之后才会开始正常的生命周期。而 onStop() 和 onDestroy() 整整过了 10s 才回调。 对比以上两个场景,我们可以猜测,当 SecondActivity 的主线程过于繁忙,没有机会停下来喘口气的时候,会造成 FirstActivity 无法及时回调 onStop() 和 onDestroy()。基于以上猜测,我们就可以从 AOSP 中来寻找答案了。 接下来就是大段的枯燥的源码分析了。带着问题去读 AOSP,可以让这个过程不是那么"枯燥",而且一定会有很多不一样的收获。 二、从 Activity.finish() 说起以下源代码基于 Android 9.0 版本。 > Activity.java public void finish() { finish(DONT_FINISH_TASK_WITH_ACTIVITY); }重载了带参数的 finish() 方法。参数是 DONT_FINISH_TASK_WITH_ACTIVITY,含义也很直白,不会销毁 Activity 所在的任务栈。 > Activity.java private void finish(int finishTask) { // mParent 一般为 null,在 ActivityGroup 中会使用到 if (mParent == null) { ...... try { // Binder 调用 AMS.finishActivity() if (ActivityManager.getService() .finishActivity(mToken, resultCode, resultData, finishTask)) { mFinished = true; } } catch (RemoteException e) { } } else { mParent.finishFromChild(this); } ...... }这里的 mParent 大多数情况下都是 null ,不需要考虑 else 分支的情况。一些大龄 Android 程序员可能会了解 ActivityGroup,在此种情况下 mParent 可能会不为 null。(因为我还年轻,所以没有使用过 ActivityGroup,就不过多解释了)其中 Binder 调用了 AMS.finishActivity() 方法。 > ActivityManagerService.java public final boolean finishActivity(IBinder token, int resultCode, Intent resultData, int finishTask) { ...... synchronized(this) { // token 持有 ActivityRecord 的弱引用 ActivityRecord r = ActivityRecord.isInStackLocked(token); if (r == null) { return true; } ...... try { boolean res; final boolean finishWithRootActivity = finishTask == Activity.FINISH_TASK_WITH_ROOT_ACTIVITY; // finishTask 参数是 DONT_FINISH_TASK_WITH_ACTIVITY,进入 else 分支 if (finishTask == Activity.FINISH_TASK_WITH_ACTIVITY || (finishWithRootActivity && r == rootR)) { res = mStackSupervisor.removeTaskByIdLocked(tr.taskId, false, finishWithRootActivity, "finish-activity"); } else { // 调用 ActivityStack.requestFinishActivityLocked() res = tr.getStack().requestFinishActivityLocked(token, resultCode, resultData, "app-request", true); } return res; } finally { Binder.restoreCallingIdentity(origId); } } }注意方法参数中的 token 对象,Token 是 ActivityRecord 的静态内部类,它持有外部 ActivityRecord 的弱引用。继承自 IApplicationToken.Stub,是一个 Binder 对象。ActivityRecord 就是对当前 Activity 的具体描述,包含了 Activity 的所有信息。 传入的 finishTask() 方法的参数是 DONT_FINISH_TASK_WITH_ACTIVITY,所以接着会调用 ActivityStack.requestFinishActivityLocked() 方法。 > ActivityStack.java final boolean requestFinishActivityLocked(IBinder token, int resultCode, Intent resultData, String reason, boolean oomAdj) { ActivityRecord r = isInStackLocked(token); if (r == null) { return false; } finishActivityLocked(r, resultCode, resultData, reason, oomAdj); return true; } final boolean finishActivityLocked(ActivityRecord r, int resultCode, Intent resultData, String reason, boolean oomAdj) { // PAUSE_IMMEDIATELY 为 true,在 ActivityStackSupervisor 中定义 return finishActivityLocked(r, resultCode, resultData, reason, oomAdj, !PAUSE_IMMEDIATELY); }最后调用的是一个重载的 finishActivityLocked() 方法。 > ActivityStack.java // 参数 pauseImmediately 是 false final boolean finishActivityLocked(ActivityRecord r, int resultCode, Intent resultData, String reason, boolean oomAdj, boolean pauseImmediately) { if (r.finishing) { // 重复 finish 的情况 return false; } mWindowManager.deferSurfaceLayout(); try { // 标记 r.finishing = true, // 前面会做重复 finish 的检测就是依赖这个值 r.makeFinishingLocked(); final TaskRecord task = r.getTask(); ...... // 暂停事件分发 r.pauseKeyDispatchingLocked(); adjustFocusedActivityStack(r, "finishActivity"); // 处理 activity result finishActivityResultsLocked(r, resultCode, resultData); // mResumedActivity 就是当前 Activity,会进入此分支 if (mResumedActivity == r) { ...... // Tell window manager to prepare for this one to be removed. r.setVisibility(false); if (mPausingActivity == null) { // 开始 pause mResumedActivity startPausingLocked(false, false, null, pauseImmediately); } ...... } else if (!r.isState(PAUSING)) { // 不会进入此分支 ...... } return false; } finally { mWindowManager.continueSurfaceLayout(); } }调用 finish() 之后,肯定是要先 pause() 当前 Activity,没毛病。接着看 startPausingLocked() 方法。 > ActivityStack.java final boolean startPausingLocked(boolean userLeaving, boolean uiSleeping, ActivityRecord resuming, boolean pauseImmediately) { ...... ActivityRecord prev = mResumedActivity; if (prev == null) { // 没有 onResume 的 Activity,不能执行 pause if (resuming == null) { mStackSupervisor.resumeFocusedStackTopActivityLocked(); } return false; } ...... mPausingActivity = prev; // 设置当前 Activity 状态为 PAUSING prev.setState(PAUSING, "startPausingLocked"); ...... if (prev.app != null && prev.app.thread != null) { try { ...... // 1. 通过 ClientLifecycleManager 分发生命周期事件 // 最终会向 H 发送 EXECUTE_TRANSACTION 事件 mService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(prev.app.thread, prev.appToken, PauseActivityItem.obtain(prev.finishing, userLeaving, prev.configChangeFlags, pauseImmediately)); } catch (Exception e) { mPausingActivity = null; } } else { mPausingActivity = null; } ...... // mPausingActivity 在前面已经赋值,就是当前 Activity if (mPausingActivity != null) { ...... if (pauseImmediately) { // 这里是 false,进入 else 分支 completePauseLocked(false, resuming); return false; } else { // 2. 发送一个延时 500ms 的消息,等待 pause 流程一点时间 // 最终会回调 activityPausedLocked() 方法 schedulePauseTimeout(prev); return true; } } else { // 不会进入此分支 } }这里面有两步重点操作。第一步是注释 1 处通过 ClientLifecycleManager 分发生命周期流程。第二步是发送一个延时 500ms 的消息,等待一下 onPause() 流程。但是如果第一步中在 500ms 内已经完成了流程,则会取消这个消息。所以这两步的最终逻辑其实是一致的。 这里就直接看第一步。 mService.getLifecycleManager().scheduleTransaction(prev.app.thread, prev.appToken, PauseActivityItem.obtain(prev.finishing, userLeaving, prev.configChangeFlags, pauseImmediately));ClientLifecycleManager 会向主线程的 Handler H 发送 EXECUTE_TRANSACTION 事件,调用 XXXActivityItem 的 execute() 和 postExecute() 方法。execute() 方法中会 Binder 调用 ActivityThread 中对应的 handleXXXActivity() 方法。在这里就是 handlePauseActivity() 方法,其中会通过 Instrumentation.callActivityOnPause(r.activity) 方法回调 Activity.onPause()。 > Instrumentation.java public void callActivityOnPause(Activity activity) { activity.performPause(); }到这里,onPause() 方法就被执行了。但是流程没有结束,接着就该显示下一个 Activity 了。前面刚刚说过会调用 PauseActivityItem 的 execute() 和 postExecute() 方法。execute() 方法回调了当前 Activity.onPause(),而 postExecute() 方法就是去寻找要显示的 Activity 。 > PauseActivityItem.java public void postExecute(ClientTransactionHandler client, IBinder token, PendingTransactionActions pendingActions) { try { ActivityManager.getService().activityPaused(token); } catch (RemoteException ex) { throw ex.rethrowFromSystemServer(); } }Binder 调用了 AMS.activityPaused() 方法。 > ActivityManagerService.java public final void activityPaused(IBinder token) { synchronized(this) { ActivityStack stack = ActivityRecord.getStackLocked(token); if (stack != null) { stack.activityPausedLocked(token, false); } } }调用了 ActivityStack.activityPausedLocked() 方法。 > ActivityStack.java final void activityPausedLocked(IBinder token, boolean timeout) { final ActivityRecord r = isInStackLocked(token); if (r != null) { // 看这里 mHandler.removeMessages(PAUSE_TIMEOUT_MSG, r); if (mPausingActivity == r) { mService.mWindowManager.deferSurfaceLayout(); try { // 看这里 completePauseLocked(true /* resumeNext */, null /* resumingActivity */); } finally { mService.mWindowManager.continueSurfaceLayout(); } return; } else { // 不会进入 else 分支 } } }上面有这么一行代码 mHandler.removeMessages(PAUSE_TIMEOUT_MSG, r),移除的就是之前延迟 500ms 的消息。接着看 completePauseLocked() 方法。 > ActivityStack.java private void completePauseLocked(boolean resumeNext, ActivityRecord resuming) { ActivityRecord prev = mPausingActivity; if (prev != null) { // 设置状态为 PAUSED prev.setState(PAUSED, "completePausedLocked"); if (prev.finishing) { // 1. finishing 为 true,进入此分支 prev = finishCurrentActivityLocked(prev, FINISH_AFTER_VISIBLE, false, "completedPausedLocked"); } else if (prev.app != null) { // 不会进入此分支 } else { prev = null; } ...... } if (resumeNext) { // 当前获取焦点的 ActivityStack final ActivityStack topStack = mStackSupervisor.getFocusedStack(); if (!topStack.shouldSleepOrShutDownActivities()) { // 2. 恢复要显示的 activity mStackSupervisor.resumeFocusedStackTopActivityLocked(topStack, prev, null); } else { checkReadyForSleep(); ActivityRecord top = topStack.topRunningActivityLocked(); if (top == null || (prev != null && top != prev)) { mStackSupervisor.resumeFocusedStackTopActivityLocked(); } } } ...... }这里分了两步走。 注释 1 处判断了 finishing 状态,还记得 finishing 在何处被赋值为 true 的吗? 在 Activity.finish() -> AMS.finishActivity() -> ActivityStack.requestFinishActivityLocked() -> ActivityStack.finishActivityLocked() 方法中。所以接着调用的是 finishCurrentActivityLocked() 方法。注释 2 处就是来显示应该显示的 Activity ,就不再追进去细看了。 再跟到 finishCurrentActivityLocked() 方法中,看这名字,肯定是要 stop/destroy 没跑了。 > ActivityStack.java /* * 把前面带过来的参数标出来 * prev, FINISH_AFTER_VISIBLE, false,"completedPausedLocked" */ final ActivityRecord finishCurrentActivityLocked(ActivityRecord r, int mode, boolean oomAdj, String reason) { // 获取将要显示的栈顶 Activity final ActivityRecord next = mStackSupervisor.topRunningActivityLocked( true /* considerKeyguardState */); // 1. mode 是 FINISH_AFTER_VISIBLE,进入此分支 if (mode == FINISH_AFTER_VISIBLE && (r.visible || r.nowVisible) && next != null && !next.nowVisible) { if (!mStackSupervisor.mStoppingActivities.contains(r)) { // 加入到 mStackSupervisor.mStoppingActivities addToStopping(r, false /* scheduleIdle */, false /* idleDelayed */); } // 设置状态为 STOPPING r.setState(STOPPING, "finishCurrentActivityLocked"); return r; } ...... // 下面会执行 destroy,但是代码并不能执行到这里 if (mode == FINISH_IMMEDIATELY || (prevState == PAUSED && (mode == FINISH_AFTER_PAUSE || inPinnedWindowingMode())) || finishingActivityInNonFocusedStack || prevState == STOPPING || prevState == STOPPED || prevState == ActivityState.INITIALIZING) { boolean activityRemoved = destroyActivityLocked(r, true, "finish-imm:" + reason); ...... return activityRemoved ? null : r; } ...... }注释 1 处 mode 的值是 FINISH_AFTER_VISIBLE ,并且现在新的 Activity 还没有 onResume(),所以 r.visible || r.nowVisible 和 next != null && !next.nowVisible 都是成立的,并不会进入后面的 destroy() 流程。虽然看到这还没得到想要的答案,但是起码是符合预期的。如果在这就直接 destroy() 了,延迟 10s 才 onDestroy() 的问题就无疾而终了。 对于这些暂时还不销毁的 Activity 都执行了 addToStopping(r, false, false) 方法。我们继续追进去。 > ActivityStack.java void addToStopping(ActivityRecord r, boolean scheduleIdle, boolean idleDelayed) { if (!mStackSupervisor.mStoppingActivities.contains(r)) { mStackSupervisor.mStoppingActivities.add(r); ...... } ...... // 省略的代码中,对 mStoppingActivities 的存储容量做了限制。超出限制可能会提前出发销毁流程 }这些在等待销毁的 Activity 被保存在了 ActivityStackSupervisor 的 mStoppingActivities 集合中,它是一个 ArrayList。 整个 finish() 流程就到此为止了。前一个 Activity 被保存在了 ActivityStackSupervisor.mStoppingActivities 集合中,新的 Activity 被显示出来了。 问题似乎进入了困境,什么时候回调 onStop/onDestroy 呢? 其实这个才是根本问题。上面撸了一遍 finish() 并看不到本质,但是可以帮助我们形成一个完整的流程,这个一直是看 AOSP 最大的意义,帮助我们把零碎的上层知识形成一个完整的闭环。 三、是谁指挥onStop/onDestroy调用?回到正题来,在 Activity 跳转过程中,为了保证流畅的用户体验,只要前一个 Activity 与用户不可交互,即 onPause() 被回调之后,下一个 Activity 就要开始自己的生命周期流程了。 所以 onStop/onDestroy 的调用时间是不确定的,甚至像文章开头的例子中,整整过了 10s 才回调。那么,到底是由谁来驱动 onStop/onDestroy 的执行呢?我们来看看下一个 Activity 的 onResume() 过程。 直接看 ActivityThread.handleResumeActivity() 方法,相信大家对生命周期的调用流程也很熟悉了。 > ActivityThread.java public void handleResumeActivity(IBinder token, boolean finalStateRequest, boolean isForward, String reason) { ...... // 回调 onResume final ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, finalStateRequest, reason); ...... final Activity a = r.activity; ...... if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) { ...... if (a.mVisibleFromClient) { if (!a.mWindowAdded) { a.mWindowAdded = true; // 添加 decorView 到 WindowManager wm.addView(decor, l); } else { a.onWindowAttributesChanged(l); } } } else if (!willBeVisible) { ...... } ...... // 主线程空闲时会执行 Idler Looper.myQueue().addIdleHandler(new Idler()); }handleResumeActivity() 方法是整个 UI 显示流程的重中之重,它首先会回调 Activity.onResume() , 然后将 DecorView 添加到 Window 上,其中又包括了创建 ViewRootImpl,创建 Choreographer,与 WMS 进行 Binder 通信,注册 vsync 信号,著名的 measure/draw/layout。这一块的源码真的很值得一读,不过不是这篇文章的重点,后面会单独来捋一捋。 在完成最终的界面绘制和显示之后,有这么一句代码 Looper.myQueue().addIdleHandler(new Idler())。 IdleHandler 不知道大家是否熟悉,它提供了一种机制,当主线程消息队列空闲时,会执行 IdleHandler 的回调方法。至于怎么算 "空闲",我们可以看一下 MessageQueue.next() 方法。 > MessageQueue.java Message next() { ...... int pendingIdleHandlerCount = -1; int nextPollTimeoutMillis = 0; for (;;) { // 阻塞方法,主要是通过 native 层的 epoll 监听文件描述符的写入事件来实现的。 // 如果 nextPollTimeoutMillis = -1,一直阻塞不会超时。 // 如果 nextPollTimeoutMillis = 0,不会阻塞,立即返回。 // 如果 nextPollTimeoutMillis > 0,最长阻塞nextPollTimeoutMillis毫秒(超时),如果期间有程序唤醒会立即返回。 nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); synchronized (this) { Message prevMsg = null; Message msg = mMessages; if (msg != null && msg.target == null) { // msg.target == null表示此消息为消息屏障(通过postSyncBarrier方法发送来的) // 如果发现了一个消息屏障,会循环找出第一个异步消息(如果有异步消息的话),所有同步消息都将忽略(平常发送的一般都是同步消息) do { prevMsg = msg; msg = msg.next; } while (msg != null && !msg.isAsynchronous()); } if (msg != null) { if (now ActivityStack.resumeTopActivityUncheckedLocked() -> ActivityStack.resumeTopActivityInnerLocked() -> ActivityRecord.completeResumeLocked() -> ASS.scheduleIdleTimeoutLocked() > ActivityStackSuperVisor.java void scheduleIdleTimeoutLocked(ActivityRecord next) { Message msg = mHandler.obtainMessage(IDLE_TIMEOUT_MSG, next); mHandler.sendMessageDelayed(msg, IDLE_TIMEOUT); }IDLE_TIMEOUT 的值是 10,这里延迟 10s 发送了一个消息。这个消息是在 ActivityStackSupervisorHandler 中处理的。 private final class ActivityStackSupervisorHandler extends Handler { ...... case IDLE_TIMEOUT_MSG: { activityIdleInternal((ActivityRecord) msg.obj, true /* processPausingActivities */); } break; ...... } void activityIdleInternal(ActivityRecord r, boolean processPausingActivities) { synchronized (mService) { activityIdleInternalLocked(r != null ? r.appToken : null, true /* fromTimeout */, processPausingActivities, null); } }忘记 activityIdleInternalLocked() 方法的话可以 ctrl+F 向上搜索一下。如果 10s 内主线程执行了 Idler 的话,就会移除这个消息。 到这里,所有的问题就全部理清了。 五、最后Activity 的 onStop/onDestroy 是依赖 IdleHandler 来回调的,正常情况下当主线程空闲时会调用。但是由于某些特殊场景下的问题,导致主线程迟迟无法空闲,onStop/onDestroy 也会迟迟得不到调用。但这并不意味着 Activity 永远得不到回收,系统提供了一个兜底机制,当 onResume() 回调 10s 之后,如果仍然没有得到调用,会主动触发。 虽然有兜底机制,但无论如何这肯定不是我们想看到的。如果我们项目中的 onStop/onDestroy 延迟了 10s 调用,该如何排查问题呢?可以利用 Looper.getMainLooper().setMessageLogging() 方法,打印出主线程消息队列中的消息。每处理一条消息,都会打印如下内容: logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " + msg.callback + ": " + msg.what); logging.println(" |
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