Handler와 Message를 활용하여 콜백함수 구현하기

안드로이드/애플리케이션 제작 2015. 8. 24. 02:37

 안드로이드 프레임워크를 분석하던 도중 흥미로운 부분을 발견하게 되어 이를 소개하고자 합니다. 물론 이는 안드로이드의 Application 단계에서도 쉽게 구현될 수 있는 기능이기에 안드로이드 애프리케이션 제작에 어느 정도 경험이 있으신 분들이라면 쉽게 이해하실 수 있으시리라 생각합니다.


 이번에 다루고자 하는 핵심적인 개념은 바로 Callback 입니다. 그럼 여기서 Callback 이란 무엇인지 간단하게 설명하도록 하겠습니다.


Callback이란?

 일반적으로 우리들이 프로그래밍을 설계할 때 Method와 같은 함수를 구현합니다. 특히 API와 같이 원하는 기능이 미리 구현되어 있어 해당 함수를 호출하는 것으로  원하는 기능을 실행하기도 하지요. Callback 또한 일반적인 함수들과 비슷하게 구성되어 있습니다. Android의 경우 프로그래머가 구현하고자 하는 기능을 Listener Interface를 통해 Callback 기능을 등록해줍니다.


 Callback 함수가 일반 함수와 가장 큰 차이점으로 호출되는 시점에 있습니다. 일반적인 함수의 경우 프로세스가 해당 함수를 호출하면 호출되는 즉시 해당 기능을 수행하게 됩니다. 반면 Callback 함수의 경우 프로세서가 호출을 요청할 경우 일반 함수처럼 즉시 호출될 수도 있지만 프로세스의 동작과는 독립적으로 동작하는 것이 가능하여 해당 프로세스가 수행을 종료한 후에 Callback 함수를 실행시킬 수 있습니다.


 안드로이드 Framework에서 Runnable Interface를 통해 Callback 기능을 구현한 방법이 있어 해당 기능을 분석해 보았습니다. 특이하게도 안드로이드에서 지원하는 Looper와 Message를 활용해서 구현하였다는 점인데요 쉽게 설명을 드리자면 실행하고자 하는 함수를 Runnable Interface를 통해 구현한 후 이를 Mssage를 통해 해당 함수를 예약해 두었다가 이후 프로세스가 작업을 종료하게 되었을 때 해당 함수를 호출하는 방식입니다.


 자세한 구현 내용을 실제 소스코드를 통해 확인해보도록 합시다.



/framework/base/core/java/android/view/Choreographer.java

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public final class Choreographer {
 
    ....
    // Choreographer를 초기와 합니다. 인자로 Choreographer의 Looper를 넘겨줍니다.
    // Thread local storage for the choreographer.
    private static final ThreadLocal<Choreographer> sThreadInstance =
            new ThreadLocal<Choreographer>() {
        @Override
        protected Choreographer initialValue() {
            Looper looper = Looper.myLooper();
            if (looper == null) {
                throw new IllegalStateException("The current thread must have a looper!");
            }
            return new Choreographer(looper);
        }
    };
 
    ....
 
    private final Looper mLooper;
    private final FrameHandler mHandler;
 
    // The display event receiver can only be accessed by the looper thread to which
    // it is attached.  We take care to ensure that we post message to the looper
    // if appropriate when interacting with the display event receiver.
    private final FrameDisplayEventReceiver mDisplayEventReceiver;
 
    ....
 
    private Choreographer(Looper looper) {
    //Constructor를 통해 Looper를 받는다.
        mLooper = looper;
    //Constructor를 통하여 얻게 된 Looper를 FrameHadler에 등록한다.
        mHandler = new FrameHandler(looper);
        mDisplayEventReceiver = USE_VSYNC ? new FrameDisplayEventReceiver(looper) : null;
 
        ....
 
        }
    }
 
    ....
 
}
 
 
//Callback 기능을 수행할 Hndler입니다.
//Callback 기능 구현시 handlerMessage(Message msg) 함수는 실행되지 않습니다.
private final class FrameHandler extends Handler {
        public FrameHandler(Looper looper) {
            super(looper);
        }
 
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MSG_DO_FRAME:
                    doFrame(System.nanoTime(), 0);
                    break;
                case MSG_DO_SCHEDULE_VSYNC:
                    doScheduleVsync();
                    break;
                case MSG_DO_SCHEDULE_CALLBACK:
                    doScheduleCallback(msg.arg1);
                    break;
            }
        }
}
 
//Callback 기능을 구현하고자 하는 부분입니다.
//Runnable Interface로 구현하고자 하는 Callback 함수를 run() 함수로 구성합니다.
private final class FrameDisplayEventReceiver extends DisplayEventReceiver
            implements Runnable {
        private boolean mHavePendingVsync;
        private long mTimestampNanos;
        private int mFrame;
 
        public FrameDisplayEventReceiver(Looper looper) {
            super(looper);
        }
 
        @Override
        public void onVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) {
 
        ....
 
            mTimestampNanos = timestampNanos;
            mFrame = frame;
 
            //Message를 통해 Callback 기능 구현
 
            //Callback 함수를 Message에 등록합니다.
            //mHandler    : Message를 받을 Looper를 갖고 있는 Handler
        //this    : 등록하고자 하는 함수. 해당 기능은 Runnable Interface를 통하여 run() 함수로 구성됨
            Message msg = Message.obtain(mHandler, this);
            msg.setAsynchronous(true);
            //Message를 Handler에 전송합니다. Handler는 Message를 받은 후 현재 프로세스가 작업을
            // 종료하면 이후 해당 Callback 기능을 실행합니다.
            mHandler.sendMessageAtTime(msg, timestampNanos / NANOS_PER_MS);
        }
 
        //실행하고자 하는 Callback 함수
        @Override
        public void run() {
            mHavePendingVsync = false;
            doFrame(mTimestampNanos, mFrame);
        }
}
cs


 위에서 구현된 함수를 이미지로 나타내면 다음과 같습니다. 



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안드로이드 프레임워크 프로그래밍(21) [System Service란?]

안드로이드/프레임워크 2015. 8. 23. 18:36

 지금까지 블로그를 통해 안드로이드 프레임워크에 대해 꾸준이 다루어 왔습니다. 그러다가 문득 이런 생각을 해보게 되었습니다.


"지금까지 프레임워크에 대한 이론을 정확히 다루었던 포스팅이 있었던가?"


 프로그래밍을 공부하면서 문제의 솔루션을 찾는 것만 생각을 하다보니 막상 솔루션을 설명하는 것에 대한 공부를 소흘히 해왔던 듯한 생각이 들게 되었습니다. 지금까지 개념들에 대해 간단한 설명만 하고 소스코드를 확인하고 넘어가는 과정만 보였지 실질적으로 해당 개념에 대해 심도있는 고찰을 하는 경우가 드물었음을 알게 되었습니다. 비록 지금 시점에서 포스팅하기엔 다소 늦은 감이 있습니다만 이후에 안드로이드 프레임워크에 대해 연구하실 분들을 위해 조금씩 생각나는 중요한 내용들을 정리해볼까 합니다. 그 첫번째로 안드로이드 프레임워크의 가장 기초적인 상식이라 할 수 있는 System Service에 대해 알아보고자 합니다.


Android System Service

 System Srevice란 안드로이드에서 제공하는 Framework API와 Hardware 사이를 연결해주는 기능을 담당하는 서비스입니다. System Service는 아래 빨간 네모로 강조한 부분을 일컫는 말입니다.


출저 : Android Open Source Project


  실제로 System Service의 일부 기능들은 안드로이드 Application과 같이 순수 Java로 구성되어 프로그램을 관리하는 기능을 하는가 하면 Camera와 같이 하드웨어를 사용하여 JNI를 통해 C++혹은 C와 상호작용 할 수 있도록 설계되어 있는 경우가 있습니다. 안드로이드 Application과는 달리 System Service는 Application이 종료된 후에도 계속 동작하여 이후 다른 Application이 실행되었을 때에도 계속 동작할 수 있도록 구성되어 있습니다.


 System Service는 위의 그림에서 보시는 바와 같이 특정한 기능에 집중되어 있습니다. 이러한 System Service의 기능은 Media Server와 System Server로 나누어서 볼 수 있습니다. 전체적인 기능을 보았을 때 Media Server는 Hardware Abstraction Library(HAL)에 의존적이다 보니 C와 C++과 같은 Native Library를 좀 더 적극적으로 사용하고 있다고 보셔도 될 듯 합니다.


 System Service는 수십개의 기능들로 구성되어 있으며 애플리케이션 프로그래밍을 할 때 필요로 하는 기능들을 제공합니다. 각 서비스들은 Binder를 통해 통신을 수행합니다. Application 또한 Binder를 통해 기능들이 초기화 됩니다. Binder에 대한 자세한 내용은 아래 링크를 참조해 주시기 바랍니다.


http://d2.naver.com/helloworld/47656


 


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[JAVA]JDWP(Java™ Debug Wire Protocol)

프로그래밍 팁 2015. 8. 21. 23:20


 JDWP(Java™ Debug Wire Protocol)이란 디버거와 디버그를 하고자 하는 자바 가상머신(JVM) 사이의 통신을 위해 사용되는 프로토콜 입니다. JDWP는 같은 디버거가 다음과 같은 작업을 하는 것을 할 수 있도록 해줍니다.


 - 같은 컴퓨터 상의 다른 프로세스 내부간의 디버깅

 - 원격 컴퓨터 상에서의 디버깅


 JDWP는 통신 뿐 아니라 형식과 레이아웃을 상세히 다룬다는 점에서  다른 프로토콜들과 차이점을 가지고 있습니다. JDWP는 간단한 하나의 API를 통하여 여러가지의 전송 방식들을 수용할 수 있도록 만들어져 있습니다. 특정한 전송방식은 각 디버거와 타겟 JVM의 조합이 반드시 지원되지는 않습니다.


 아직은 JDWP가 장래엔 더욱 발전할 것으로 보이지만, JDWP는 간단한 실행에 있어서 충분히 실행할 수 있도록 고안되어 있습니다.


 안드로이드의 기반인 Dalvik 가상머신 또한 JDWP를 지원합니다. 안드로이드 기기 내의 애플리케이션은 Dalvik 가상머신을 통해 실행되고 있으며 각 애플리케이션은 또한 DDMS를 사용하여 특정한 포트를 통하여 디버깅을 할 수 있습니다. 만약 여러개의 애플리케이션을 디버깅을 할 때, DDMS는 특정한 가상머신의 디버깅 포트를 통한 포트포워딩 기능을 지원합니다. DDMS의 선택 메뉴를 통해 자신이 디버깅 하고자 하는 애플리케이션을 자유롭게 변경할 수 있는 것이지요. DDMS는 포트 8700번을 통해 포트포워딩을 합니다.

 

 실제 안드로이드 기기를 통해 Traceview를 해보면 JDWP 스레드를 확인하실 수 있습니다 JDWP의 Trace까지 추적되는 것 또한 확인하실 수 있습니다.





출저: http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jpda/jdwp-spec.html


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