引言

近期在分析問題過程中，需要反編譯 Google 的一些庫，在看源碼的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)使用廣播的場景都會(huì)手動(dòng)調(diào)用 goAsync() 方法。

goAsync() 是一個(gè)冷門但是非常有用的知識(shí)點(diǎn)，很少有文章會(huì)去分析 goAsync() 方法，因此這個(gè)方法在實(shí)際項(xiàng)目中使用的人也非常的少，我之前對這個(gè)方法也只是有一點(diǎn)了解，帶著我的好奇心，研究了一下。

通過這篇文章你將學(xué)習(xí)到以下內(nèi)容：

• goAsync() 是什么，它的作用是什么
• BroadcastReceiver 如何處理靜態(tài)接受者和動(dòng)態(tài)接受者
• 為什么 goAsync 方法，可以保證廣播處于活躍狀態(tài)
• 在什么場景下使用 goAsync()
• 對進(jìn)程的影響

goAsync 是什么

根據(jù) BroadcastReceiver 源碼中的介紹，goAsync() 方法返回 PendingResult，可以在 BroadcastReceiver.onReceive() 中使用，如果調(diào)用了這個(gè)方法，當(dāng) onReceive() 方法執(zhí)行完返回時(shí)，并不會(huì)終止當(dāng)前的廣播，廣播依然處于活躍狀態(tài)，直到調(diào)用 PendingResult.finish() 方法，才會(huì)結(jié)束掉當(dāng)前的廣播。

goAsync() 方法并不會(huì)影響廣播超時(shí)的策略，從調(diào)用 goAsync() 方法開始，一直到調(diào)用 finish() 方法結(jié)束，如果超過了源碼中設(shè)置的廣播超時(shí)時(shí)間（10s/60s），依然會(huì)產(chǎn)生 ANR。

為什么 goAsync() 方法，可以保證廣播處于活躍狀態(tài)，我們需要先了解一下 BroadcastReceiver 調(diào)度流程，以 android-11.0.0_r3 源碼為例。

BroadcastReceiver 的調(diào)度流程

AMS 和應(yīng)用進(jìn)程之間的通信是通過 ApplicationThread 進(jìn)行的，而廣播處理的方式分為靜態(tài)處理和動(dòng)態(tài)處理，在 ApplicationThread 中分別對這兩種方式做了處理。

動(dòng)態(tài)處理

動(dòng)態(tài)處理流程，如下所示：

首先會(huì)調(diào)用 ActivityThread#ApplicationThread 類中 scheduleRegisteredReceiver 方法，最終會(huì)調(diào)用 LoadedApk#ReceiverDispatcher 類中的 performReceive 方法。

frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk #ReceiverDispatcher . java

public void performReceive(Intent intent, ...) {
    final Args args = new Args(intent, resultCode, ...);
    if (intent == null || !mActivityThread.post(args.getRunnable())) {
        ....
    }
}

通過 mActivityThread. post () 發(fā)送一個(gè) Runnable, 我看一下 Args 中的 Runnable 實(shí)現(xiàn)。

frameworks/base/core/java/android/app/LoadedApk #ReceiverDispatcher #Args . java

public void Runnable getRunnable() {
    return () -> {
        // 這個(gè)是我們注冊的 BroadcastReceiver
        final BroadcastReceiver receiver = mReceiver;
        try {
            ......
            // 為注冊的廣播接受者設(shè)置 PendingResult
            receiver.setPendingResult(this);
            // 執(zhí)行 BroadcastReceiver#onReceive 方法
            receiver.onReceive(mContext, intent);
        } catch (Exception e) {
        }
        // 判斷 PendingResult 是否為空，如果為空，就不會(huì)結(jié)束掉當(dāng)前注冊的 Receiver
        // 應(yīng)用層可以調(diào)用 BroadcastReceiver.goAsync，將 PendingResult 設(shè)置為null，從而打斷廣播后續(xù)處理流程
        if (receiver.getPendingResult() != null) {
            finish();
        }
    };
}

Runnable 方法實(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)部分：

• 執(zhí)行 BroadcastReceiver.onReceive() 方法之前會(huì)設(shè)置 PendingResult
• 在 BroadcastReceiver.onReceive() 方法執(zhí)行完后，檢查 PendingResult 是否為空，如果為空，就不會(huì)結(jié)束掉當(dāng)前注冊的 BroadcastReceiver

靜態(tài)處理

首先會(huì)調(diào)用 ActivityThread#ApplicationThread 類中 scheduleReceiver 方法。

frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread #ApplicationThread . java

public final void scheduleReceiver(Intent intent, ...) {
    sendMessage(H.RECEIVER, r);
}

通過 sendMessage(H.RECEIVER, r) 方法往主線程拋一個(gè) RECEIVER 消息，發(fā)送 RECEIVER 消息的同時(shí)會(huì)攜帶 ReceiverData 實(shí)例，其中 r 是 ReceiverData 實(shí)例， ReceiverData 是 BroadcastReceiver.PendingResult 的子類。

在主線程消息隊(duì)列中接受 RECEIVER 消息，最后會(huì)調(diào)用 ActivityThread 中的 handleMessage 方法。

frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread. java

private void handleReceiver(ReceiverData data) {
    BroadcastReceiver receiver;
    try {
        // 通過反射構(gòu)造一個(gè) BroadcastReceiver 實(shí)例
        receiver = packageInfo.getAppFactory()
                .instantiateReceiver(cl, data.info.name, data.intent);
    } catch (Exception e) {
    }
    ......
    try {
        // 為注冊的廣播接受者設(shè)置 PendingResult
        // data 是 ReceiverData 實(shí)例， ReceiverData 是 BroadcastReceiver.PendingResult 的子類
        receiver.setPendingResult(data);
        // 執(zhí)行 BroadcastReceiver#onReceive 方法
        receiver.onReceive(context.getReceiverRestrictedContext(),
                data.intent);
    } catch (Exception e) {
       ......
    } 
    // 判斷 PendingResult 是否為空，如果為空，就不會(huì)結(jié)束掉當(dāng)前注冊的 Receiver
    // 應(yīng)用層可以調(diào)用 BroadcastReceiver.goAsync，將 PendingResult 設(shè)置為 null，從而打斷廣播后續(xù)處理流程
    if (receiver.getPendingResult() != null) {
        data.finish();
    }
}

handleMessage 方法實(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)部分：

• 通過反射構(gòu)造一個(gè) BroadcastReceiver 實(shí)例
• 執(zhí)行 BroadcastReceiver.onReceive() 方法之前會(huì)設(shè)置 PendingResult
• 在 BroadcastReceiver.onReceive() 方法執(zhí)行完后，檢查 PendingResult 是否為空，如果為空，就不會(huì)結(jié)束掉當(dāng)前注冊的 BroadcastReceiver

靜態(tài)處理和動(dòng)態(tài)處理，最終的處理流程都是一樣的，唯一的區(qū)別靜態(tài)處理是通過反射構(gòu)造一個(gè) BroadcastReceiver 實(shí)例。

為什么 goAsync 方法，可以保證廣播處于活躍狀態(tài)

通過上面的源碼分析，我們可以知道只需要將 PendingResult 設(shè)置為 null，不會(huì)馬上結(jié)束掉當(dāng)前的廣播，相當(dāng)于 "延長了廣播的生命周期"，因此 Google 提供了 goAsync() 方法給開發(fā)者調(diào)用，當(dāng)調(diào)用 goAsync() 時(shí)，不會(huì)結(jié)束掉當(dāng)前的廣播，讓廣播依然處于活躍狀態(tài)。goAsync() 方法的實(shí)現(xiàn)很簡單。

public final PendingResult goAsync() {
    PendingResult res = mPendingResult;
    mPendingResult = null;
    return res;
}

goAsync() 方法主要將 PendingResult 設(shè)置為 null，當(dāng) BroadcastReceiver.onReceive() 方法執(zhí)行結(jié)束，會(huì)檢查 PendingResult 是否為 null，如果為 null 不會(huì)結(jié)束掉當(dāng)前的 BroadcastReceiver，需要開發(fā)者在合適的時(shí)機(jī)主動(dòng)調(diào)用 PendingResult.finish() 方法，手動(dòng)結(jié)束掉當(dāng)前 BroadcastReceiver，否則會(huì)觸發(fā)廣播的超時(shí)機(jī)制（10s/60s） 發(fā)生 ANR。

對進(jìn)程的影響

BroadcastReceiver 的狀態(tài)會(huì)影響其所在進(jìn)程的狀態(tài)，而進(jìn)程的狀態(tài)又會(huì)影響它被系統(tǒng)回收的可能性。因?yàn)榍芭_(tái)進(jìn)程和后臺(tái)進(jìn)程，系統(tǒng)對它們的影響是不同的。

如何區(qū)分前臺(tái)進(jìn)程

如果滿足以下任一條件，則進(jìn)程會(huì)被認(rèn)為位于前臺(tái)。

• 它正在用戶的互動(dòng)屏幕上運(yùn)行一個(gè) Activity（其 onResume() 方法已被調(diào)用）。
• 它有一個(gè) BroadcastReceiver 目前正在運(yùn)行（其 BroadcastReceiver.onReceive() 方法正在執(zhí)行）
• 它有一個(gè) Service 目前正在執(zhí)行其某個(gè)回調(diào)（Service.onCreate()、Service.onStart() 或 Service.onDestroy()）中的代碼。

所以你不應(yīng)該在 onReceive() 中啟動(dòng)一個(gè)長時(shí)間運(yùn)行的子線程，當(dāng) onReceive() 方法執(zhí)行完返回時(shí)，BroadcastReceiver 就不再活躍，系統(tǒng)會(huì)將其進(jìn)程視為低優(yōu)先級進(jìn)程，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)內(nèi)存情況來回收，在此過程中，也會(huì)終止進(jìn)程中運(yùn)行的派生線程。

所以如果你要在子線程中運(yùn)行一個(gè)長時(shí)間的任務(wù)，我們可以使用 goAsync() 方法，它會(huì)中斷廣播后續(xù)處理流程，讓 BroadcastReceiver 處于活躍狀態(tài)，即使 onReceive() 方法執(zhí)行完，也不會(huì)結(jié)束掉當(dāng)前 BroadcastReceiver，除非主動(dòng)調(diào)用 PendingResult.finish() 方法。

在什么場景下使用 goAsync

BroadcastReceiver. onReceive () 方法運(yùn)行在主線程中，如果我們在主線程做耗時(shí)任務(wù)就會(huì)出現(xiàn) ANR。

PS：關(guān)于廣播 ANR 發(fā)生的場景、解決方案、源碼分析，將會(huì)在后面穩(wěn)定性系列文章中分析

如果有耗時(shí)任務(wù)，大部分同學(xué)的做法是，直接在 onReceive () 方法中起子線程處理耗時(shí)任務(wù)，當(dāng) onReceive () 方法返回時(shí)，BroadcastReceiver 不會(huì)在處于活躍狀態(tài)，那么廣播所在的進(jìn)程也會(huì)受到影響，如果當(dāng)前 BroadcastReceiver 所在的進(jìn)程被系統(tǒng)回收了，那么子線程中的任務(wù)也會(huì)受到影響。

一般的處理方式會(huì)通過 IntentService、JobService 方式，保證任務(wù)能夠正常的執(zhí)行完，但是使用 Service 的方式會(huì)帶來很多的問題，因?yàn)?Service 是通過 AMS 進(jìn)行跨進(jìn)程調(diào)度，AMS 調(diào)度也會(huì)有超時(shí)機(jī)制，如果因?yàn)橄到y(tǒng)原因，或者未知原因，導(dǎo)致 AMS 調(diào)度延遲了，ANR 的概率會(huì)增大，而且代碼的復(fù)雜度也變高了。

Google 也注意到這一點(diǎn)，所以在 BroadcastReceiver 調(diào)度流程中留出來一個(gè)入口。增加了一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類 PendingResult，并且提供了 goAsync () 方法給開發(fā)者調(diào)用，如果你需要運(yùn)行一個(gè)長時(shí)間的任務(wù)，在切換到子線程之前，需要調(diào)用 goAsync () 方法，讓廣播處于活躍狀態(tài)，在系統(tǒng)限制的時(shí)間內(nèi)，處理完任務(wù)之后，主動(dòng)調(diào)用 PendingResult. finish () 方法，結(jié)束掉當(dāng)前的廣播。

如何使用 goAsync

這里我以 Google play services cloud messaging 中的源碼為例。

public abstract class CloudMessagingReceiver extends BroadcastReceiver {
    public final void onReceive(final Context context, final Intent intent) {
        // 調(diào)用 goAsync() 返回新的 PendingResult，并將原 PendingResult 設(shè)置為 null
        final BroadcastReceiver.PendingResult goAsync = goAsync();
        // 開啟線程處理接受的消息，并將 goAsync 傳遞到子線程
        getBroadcastExecutor().execute(new Runnable() {
            @Override 
            public final void run() {
                parseIntent(intent, , goAsync);
            }
        });
    }
    public final void parseIntent(Intent intent, BroadcastReceiver.PendingResult goAsync) {
        try {
            /**
            * 處理耗時(shí)任務(wù)，如果任務(wù)在限定時(shí)間內(nèi)處理完所有消息，主動(dòng)調(diào)用 goAsync.finish() 方法結(jié)束當(dāng)前的 Receiver
            **/
        } finally {
            goAsync.finish();
        }
    }
}