Handlerのブロックについて

なぜHook Handler?Androidシステムには大量のHandlerが存在し、システムのいくつかの動作を変えるにはHookがキーノードのHandlerを落とす必要があります.そのため、Handlerの動作原理を理解する必要があります.
まず、Hook Handlerの効果を見てみましょう.以下のようにします.

public class MainActivity extends Activity {

    private Button mBtnShow;
    private Button mBtnHook;

    private final Handler mHandler = new Handler() {

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            // TODO Auto-generated method stub
            Toast.makeText(MainActivity.this, (CharSequence) msg.obj,
                    Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mBtnShow = (Button) findViewById(R.id.btn);
        mBtnHook = (Button) findViewById(R.id.hook);

        mBtnShow.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                // TODO Auto-generated method stub
                mHandler.obtainMessage(0, "hello world").sendToTarget();
            }
        });

        mBtnHook.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                // TODO Auto-generated method stub
                try {
                    hookHandler();
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                } catch (IllegalArgumentException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }

    private void hookHandler() throws IllegalAccessException,
            IllegalArgumentException {
        Field field = FieldUtils.getDeclaredField(Handler.class, "mCallback",
                true);

        field.set(mHandler, new Handler.Callback() {

            @Override
            public boolean handleMessage(Message msg) {
                // TODO Auto-generated method stub
                msg.obj = "hello china";
                return false;
            }
        });
    }
}

2つのボタンを置いて、1つのボタンはメッセージを送信してToastを表示して、もう1つのボタンはHook Handlerで、送信したメッセージの内容を変更します.
ここでHookがやっていることは簡単ですが、実は反射でHanderのmCallbackを変えることです.注目すべきはこのCallbackのhandleMessageでMessageを変えてfalseに戻ったことです.HandlerのhandleMessageを呼び出し続けるためだが、Handlerが彼に送ったMessageがひそかに手足を動かしたことを知らない.
Handlerの内在的な実装を見てみましょう.Handlerは実際にはメッセージをカプセル化してMessageQueueに捨てるためのツールにすぎません.本当のコアはLooperとMessageQueueにあります.Looperを重点的に見てみましょう.loop関数があります.メッセージをループ処理しています.以下のようにします.

public static void loop() {
    final Looper me = myLooper();

    final MessageQueue queue = me.mQueue;

    for (;;) {
        Message msg = queue.next();

        msg.target.dispatchMessage(msg);

        msg.recycle();
    }
}

論理は簡単ですqueue.next()は、MessageQueueから順にMessageを取り出し、msgを呼び出す.targetのdispatchMessage、このtargetは実はHandlerで、HandlerがどのようにdispatchMessageしたのかを見てみましょう.

public void dispatchMessage(Message msg) {
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);
    } else {
        if (mCallback != null) {
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        handleMessage(msg);
    }
}

まずMessageのCallbackを優先的に呼び出す、HandlerのグローバルCallbackを再び呼び出さなければ、mCallbackがなければHandlerのhandleMessageを呼び出す、mCallbackがあればmCallbackがある.handleMessageはfalseを返し、HandlerのhandleMessageも呼び出され、trueを返すとそのまま返されます.私たちのHookの核心はここにあります.
では、ついでにMessageQueueからメッセージを取り出す方法を見てみましょう.次のようにします.

Message next() {
    for (;;) {
        ..........
        nativePollOnce(mPtr, nextPollTimeoutMillis);
        ..........
        if (mQuitting) {
            return null;
        }
    }
}

これは、終了フラグがセットされない限り、無限ループのプロセスです.メッセージ・キューからメッセージを取り出すと、キューが空であるためブロックされる可能性があります.ここでnativePollOnceは待ち行列にメッセージがあり,メッセージがあるとすぐに戻る.実装を見てみましょうnativeの関数です

static void android_os_MessageQueue_nativePollOnce(JNIEnv* env, jclass clazz,
        jint ptr, jint timeoutMillis) {
    NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = reinterpret_cast(ptr);
    nativeMessageQueue->pollOnce(env, timeoutMillis);
}

int Looper::pollOnce(int timeoutMillis, int* outFd, int* outEvents, void** outData) {
    ..........
    pollInner(timeoutMillis);
}

int Looper::pollInner(int timeoutMillis) {
    ..........

    int eventCount = epoll_wait(mEpollFd, eventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis);

    for (int i = 0; i < eventCount; i++) {
        ..........
    }
}

真相が明らかになったのはepollだった.waitはfdが読み書きできるかどうかを監視します.このfdは通常パイプです.では、キューにメッセージを追加するときに、このfdにデータを書く必要があることを意味しますか.epoll_waitは呼び覚ますことができます.メッセージがキューに追加される方法を見てみましょう.

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
    ..........
    if (needWake) {
        nativeWake(mPtr);
    }
    return true;
}

メッセージをキューに追加した後、nativeWakeを呼び出してキューを起動します.

static void android_os_MessageQueue_nativeWake(JNIEnv* env, jclass clazz, jint ptr) {
    NativeMessageQueue* nativeMessageQueue = reinterpret_cast(ptr);
    return nativeMessageQueue->wake();
}

void NativeMessageQueue::wake() {
    mLooper->wake();
}

void Looper::wake() {
    ssize_t nWrite;
    do {
        nWrite = write(mWakeWritePipeFd, "W", 1);
    } while (nWrite == -1 && errno == EINTR);

    if (nWrite != 1) {
        if (errno != EAGAIN) {
            ALOGW("Could not write wake signal, errno=%d", errno);
        }
    }
}

案の定、ここで目覚めたのはfdにW文字を書いただけだ.