科技人筆記

Saturday, February 20, 2021

預處理

#error 預處理

作用是，編譯程式時，只要遇到 #error 就會生成一個編譯錯誤提示訊息，並停止編譯。

其語法格式為： #error error-message

#include "stdio.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
#define CONST_NAME1 "CONST_NAME1"
printf("%s\n",CONST_NAME1);
#undef CONST_NAME1
#ifndef CONST_NAME1
#error No defined Constant Symbol CONST_NAME1
#endif
#define CONST_NAME2 "CONST_NAME2"
printf("%s\n",CONST_NAME2);
printf("%s\n",CONST_NAME2);
return 0;

編譯期行為不會引起任何執行期的資源開銷。

Wednesday, February 17, 2021

Android 中的 Handler 的介紹

Android 的消息處理機制

在程序開發中（尤其是 GUI 開發中），我們經常會需要一個線程不斷循環，一旦有新任務則執行，執行完繼續等待下一個任務，這就是 Looper 線程。

有異步線程與主線程通信的地方就一定會有 Handler

每个进程中都有一个默认的消息队列 MessageQueue，其维护了一个待处理的消息列表，Looper不断地从中取出消息、处理消息。

設計方法來自於 Command Pattern

請求的物件和執行的物件分開

Client： MyHandlerThread 創建具體命令物件，並且設置命令物件的接收者 (建立Command Object，組裝 Command Object和 Receiver)

Receiver：Handler，执行消息的处理操作。(幹活的角色，命令傳遞到被執行)

Invoker：Looper，调用消息的的处理方法。(接收並要求執行命令)

Command：Message，消息类。 (用來宣告執行操作的interface / abstract class。)

Message Queue（消息隊列），但是MQ被封裝到Looper裡面了，我們不會直接與MQ溝通

Looper

所謂 Looper 線程就是循環工作的線程

透過 ThreadLocal 的特性，保證每個 Thread 只存在 1 個 Lopper 物件

(普通線程變成 Looper 線程)

每个 Thread 有自己的实例副本，且其它 Thread 不可访问，那就不存在多线程间共享的问题

使用Looper類創建Looper線程很簡單：

===============================================================

public class LooperThread extends Thread {
@Override
public void run() {
// 將當前線程初始化為Looper線程
Looper.prepare();
// ...其他處理，如實例化handler
// 開始循環處理消息隊列
Looper.loop();
}
}

===============================================================

Looper.prepare()

通過上圖可以看到，現在你的線程中有一個Looper對象，它的內部

===============================================================

public class Looper {
// 每個線程中的Looper對象其實是一個ThreadLocal，即線程本地存儲(TLS)對象
private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
// Looper內的消息隊列
final MessageQueue mQueue;
// 當前線程
Thread mThread;
// 。。。其他屬性
// 每個Looper對象中有它的消息隊列，和它所屬的線程
private Looper() {
mQueue = new MessageQueue();
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}
// 我們調用該方法會在調用線程的TLS中創建Looper對象
public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
// 試圖在有Looper的線程中再次創建Looper將拋出異常
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper());
}
// 其他方法
}

===============================================================

通過源碼，prepare()背後的工作方式一目瞭然，其核心就是將looper對象定義為ThreadLocal。如果你還不清楚什麼是ThreadLocal，請參考《理解ThreadLocal》。

Looper.loop()

調用loop方法後，Looper線程就開始真正工作了，它不斷從自己的MQ中取出隊頭的消息(也叫任務)執行。其源碼分析如下：

===============================================================

public static final void loop() {
Looper me = myLooper(); //得到當前線程Looper
MessageQueue queue = me.mQueue; //得到當前looper的MQ
// 這兩行沒看懂= = 不過不影響理解
Binder.clearCallingIdentity();
final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
// 開始循環
while (true) {
Message msg = queue.next(); // 取出message
if (msg != null) {
if (msg.target == null) {
// message沒有target為結束信號，退出循環
return;
}
// 日誌。。。
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
+ msg.callback + ": " + msg.what
);
// 非常重要！將真正的處理工作交給message的target，即後面要講的handler
msg.target.dispatchMessage(msg);
// 還是日誌。。。
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
"<<<<< Finished to " + msg.target + " "
+ msg.callback);
// 下面沒看懂，同樣不影響理解
final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
if (ident != newIdent) {
Log.wtf("Looper", "Thread identity changed from 0x"
+ Long.toHexString(ident) + " to 0x"
+ Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "
+ msg.target.getClass().getName() + " "
+ msg.callback + " what=" + msg.what);
}
// 回收message資源
msg.recycle();
}
}
}

===============================================================

除了prepare() 和 loop()方法，Looper 類還提供了一些有用的方法，比如

不是主线程更新 Ui , 就要加 Looper.getMainLooper()

Looper.myLooper() 得到當前線程 looper 對象：

===============================================================

public static final Looper myLooper() {
// 在任意線程調用Looper.myLooper()返回的都是那個線程的looper
return (Looper)sThreadLocal.get();
}

===============================================================

getThread() 得到 looper 對象所屬線程：

===============================================================

public Thread getThread() {
return mThread;
}

===============================================================

quit()方法結束looper循環：

主線程不允許退出，退出就意味 APP 要掛

===============================================================

Caused by: java.lang.IllegalStateException: Main thread not allowed to quit. at android.os.MessageQueue.quit(MessageQueue.java:415) at android.os.Looper.quit(Looper.java:240)

===============================================================

public void quit() {
// 創建一個空的message，它的target為NULL，表示結束循環消息
Message msg = Message.obtain();
// 發出消息
mQueue.enqueueMessage(msg, 0);
}

===============================================================

到此為止，你應該對Looper有了基本的瞭解，總結幾點：
1.每個線程有且最多隻能有一個Looper對象，它是一個ThreadLocal
2.Looper內部有一個消息隊列，loop()方法調用後線程開始不斷從隊列中取出消息執行
3.Looper使一個線程變成Looper線程。

Handler

handler 扮演了往 MQ上添加消息和處理消息的角色（只處理由自己發出的消息），即通知 MQ 它要執行一個任務 (sendMessage)，並在loop到自己的時候執行該任務(handleMessage)，整個過程是異步的。

===============================================================

public class handler {
final MessageQueue mQueue; // 關聯的MQ
final Looper mLooper; // 關聯的looper
final Callback mCallback;
// 其他屬性
public Handler() {
// 沒看懂，直接略過，，，
if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final Class<? extends Handler> klass = getClass();
if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
(klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
klass.getCanonicalName());
}
}
// 默認將關聯當前線程的looper
mLooper = Looper.myLooper();
// looper不能為空，即該默認的構造方法只能在looper線程中使用
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
// 重要！！！直接把關聯looper的MQ作為自己的MQ，因此它的消息將發送到關聯looper的MQ上
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = null;
}
// 其他方法
}

===============================================================

下面我們就可以為之前的LooperThread類加入Handler：

===============================================================

public class LooperThread extends Thread {

private Handler handler1;

private Handler handler2;

@Override

public void run() {

// 將當前線程初始化為Looper線程

Looper.prepare();

// 實例化兩個handler

handler1 = new Handler();

handler2 = new Handler();

// 開始循環處理消息隊列

Looper.loop();

}

===============================================================

加入handler後的效果如下圖：

可以看到，一個線程可以有多個Handler，但是隻能有一個Looper！

Handler發送消息

有了 handler之後，我們就可以使用

post(Runnable), postAtTime(Runnable, long), postDelayed(Runnable, long)

sendEmptyMessage(int), sendMessage(Message), sendMessageAtTime(Message, long)和 sendMessageDelayed(Message, long)

這些方法向 MQ 上發送消息了。光看這些 API 你可能會覺得 handler 能發兩種消息，一種是 Runnable 對象，一種是 message 對象，這是直觀的理解，但其實 post 發出的 Runnable對象最後都被封裝成 message 對象了，見源碼

===============================================================

// 此方法用於向關聯的 MQ上發送Runnable對象，它的 run 方法將在 handler 關聯的 looper 線程中執行
public final boolean post(Runnable r)
{
// 注意getPostMessage(r)將runnable封裝成message
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
private final Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain(); //得到空的message
m.callback = r; //將runnable設為message的callback，
return m;
}
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)
{
boolean sent = false;
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue != null) {
msg.target = this; // message的target必須設為該handler！
sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
else {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
}
return sent;
}

===============================================================

1. message.target為該handler對象，這確保了looper執行到該message時能找到處理它的handler，即loop()方法中的關鍵代碼

msg.target.dispatchMessage(msg);

2.post發出的message，其callback為Runnable對象

Handler 的用處

我在小標題中將handler描述為「異步處理大師」，這歸功於Handler擁有下面兩個重要的特點：

1. handler可以在任意線程發送消息，這些消息會被添加到關聯的MQ上。

2. handler是在它關聯的looper線程中處理消息的。

這就解決了android最經典的不能在其他非主線程中更新UI的問題。

android的主線程也是一個looper線程(looper在android中運用很廣)，我們在其中創建的handler默認將關聯主線程MQ。因此，利用handler的一個solution就是在activity中創建handler並將其引用傳遞給worker thread，worker thread執行完任務後使用handler發送消息通知activity更新UI。(過程如圖)

Handle Sample code

===============================================================

public class TestDriverActivity extends Activity {
private TextView textview;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
textview = (TextView) findViewById(R.id.textview);
// 創建並啟動工作線程
Thread workerThread = new Thread(new SampleTask(new MyHandler()));
workerThread.start();
}
public void appendText(String msg) {
textview.setText(textview.getText() + "\n" + msg);
}
class MyHandler extends Handler {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
String result = msg.getData().getString("message");
// 更新UI
appendText(result);
}
}
}

public class SampleTask implements Runnable {

private static final String TAG = SampleTask.class.getSimpleName();

Handler handler;

public SampleTask(Handler handler) {

super();

this.handler = handler;

}

@Override

public void run() {

try { // 模擬執行某項任務，下載等

Thread.sleep(5000);

// 任務完成後通知activity更新UI

Message msg = prepareMessage("task completed!");

// message將被添加到主線程的MQ中

handler.sendMessage(msg);

} catch (InterruptedException e) {

Log.d(TAG, "interrupted!");

}

private Message prepareMessage(String str) {

Message result = handler.obtainMessage();

Bundle data = new Bundle();

data.putString("message", str);

result.setData(data);

return result;

}

===============================================================

當然，handler能做的遠遠不僅如此，由於它能post Runnable對象，它還能與Looper配合實現經典的Pipeline Thread(流水線線程)模式。請參考此文《Android Guts: Intro to Loopers and Handlers》

MessageQueue

一個 Thread 只能有一個 MessageQueue，負責裝載Message的佇列, 對Message進行管理, 是一個無限制的鏈結串列。

Task (Message)

執行緒上要處理的訊息

範例 1，通过Thread，Looper和Handler实现线程通信：

===============================================================

MainActivity.java

===============================================================

public class MainActivity extends Activity {

public static final String TAG = "Main Acticity";

Button btn = null;

Button btn2 = null;

Handler handler = null;

MyHandlerThread mHandlerThread = null;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

btn = (Button)findViewById(R.id.button);

btn2 = (Button)findViewById(R.id.button2);

Log.d("MainActivity.myLooper()", Looper.myLooper().toString());

Log.d("MainActivity.MainLooper", Looper.getMainLooper().toString());

btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View view) {

mHandlerThread = new MyHandlerThread("onStartHandlerThread");

Log.d(TAG, "创建myHandlerThread对象");

mHandlerThread.start();

Log.d(TAG, "start一个Thread");

}

});

btn2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View view) {

if(mHandlerThread.mHandler != null){

Message msg = new Message();

msg.what = 1;

mHandlerThread.mHandler.sendMessage(msg);

}

});

}

===============================================================

MyHandlerThread.java

===============================================================

public class MyHandlerThread extends Thread {

public static final String TAG = "MyHT";

public Handler mHandler = null;

@Override

public void run() {

Log.d(TAG, "进入Thread的run");

Looper.prepare();

mHandler = new Handler(Looper.myLooper()){

@Override

public void handleMessage(Message msg){

Log.d(TAG, "获得了message");

super.handleMessage(msg);

}

};

Looper.loop();

}

===============================================================

範例 2

===============================================================

activity_main.xml

===============================================================

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="match_parent"

android:gravity="center"

tools:context="com.example.carson_ho.handler_learning.MainActivity">

<TextView

android:id="@+id/show"

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="" />

</RelativeLayout>

===============================================================

方式1：新建Handler子类（内部类）

===============================================================

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

public TextView mTextView;

public Handler mHandler;

// 步骤1：（自定义）新创建Handler子类(继承Handler类) & 复写handleMessage（）方法

class Mhandler extends Handler {

// 通过复写handlerMessage() 从而确定更新UI的操作

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

// 根据不同线程发送过来的消息，执行不同的UI操作

// 根据 Message对象的what属性标识不同的消息

switch (msg.what) {

case 1:

mTextView.setText("执行了线程1的UI操作");

break;

case 2:

mTextView.setText("执行了线程2的UI操作");

break;

}

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

mTextView = (TextView) findViewById(R.id.show);

// 步骤2：在主线程中创建Handler实例

mHandler = new Mhandler();

// 采用继承Thread类实现多线程演示

new Thread() {

@Override

public void run() {

try {

Thread.sleep(3000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 步骤3：创建所需的消息对象

Message msg = Message.obtain();

msg.what = 1; // 消息标识

msg.obj = "A"; // 消息内存存放

// 步骤4：在工作线程中通过Handler发送消息到消息队列中

mHandler.sendMessage(msg);

}

}.start();

// 步骤5：开启工作线程（同时启动了Handler）

// 此处用2个工作线程展示

new Thread() {

@Override

public void run() {

try {

Thread.sleep(6000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 通过sendMessage（）发送

// a. 定义要发送的消息

Message msg = Message.obtain();

msg.what = 2; //消息的标识

msg.obj = "B"; // 消息的存放

// b. 通过Handler发送消息到其绑定的消息队列

mHandler.sendMessage(msg);

}

}.start();

}

===============================================================

方式2：匿名内部类

===============================================================

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

public TextView mTextView;

public Handler mHandler;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

mTextView = (TextView) findViewById(R.id.show);

// 步骤1：在主线程中通过匿名内部类创建Handler类对象

mHandler = new Handler(){

// 通过复写handlerMessage()从而确定更新UI的操作

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

// 根据不同线程发送过来的消息，执行不同的UI操作

switch (msg.what) {

case 1:

mTextView.setText("执行了线程1的UI操作");

break;

case 2:

mTextView.setText("执行了线程2的UI操作");

break;

}

};

// 采用继承Thread类实现多线程演示

new Thread() {

@Override

public void run() {

try {

Thread.sleep(3000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 步骤3：创建所需的消息对象

Message msg = Message.obtain();

msg.what = 1; // 消息标识

msg.obj = "A"; // 消息内存存放

// 步骤4：在工作线程中通过Handler发送消息到消息队列中

mHandler.sendMessage(msg);

}

}.start();

// 步骤5：开启工作线程（同时启动了Handler）

// 此处用2个工作线程展示

new Thread() {

@Override

public void run() {

try {

Thread.sleep(6000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 通过sendMessage（）发送

// a. 定义要发送的消息

Message msg = Message.obtain();

msg.what = 2; //消息的标识

msg.obj = "B"; // 消息的存放

// b. 通过Handler发送消息到其绑定的消息队列

mHandler.sendMessage(msg);

}

}.start();

}

===============================================================

使用 Handler.post（）

===============================================================

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

public TextView mTextView;

public Handler mHandler;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

mTextView = (TextView) findViewById(R.id.show);

// 步骤1：在主线程中创建Handler实例

mHandler = new Handler();

// 步骤2：在工作线程中发送消息到消息队列中 & 指定操作UI内容

new Thread() {

@Override

public void run() {

try {

Thread.sleep(3000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 通过psot（）发送，需传入1个Runnable对象

mHandler.post(new Runnable() {

@Override

public void run() {

// 指定操作UI内容

mTextView.setText("执行了线程1的UI操作");

}

});

}

}.start();

// 步骤3：开启工作线程（同时启动了Handler）

// 此处用2个工作线程展示

new Thread() {

@Override

public void run() {

try {

Thread.sleep(6000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

mHandler.post(new Runnable() {

@Override

public void run() {

mTextView.setText("执行了线程2的UI操作");

}

});

}

}.start();

}

===============================================================

Reference:

重要 https://juejin.cn/post/6866015512192876557

https://www.mdeditor.tw/pl/puvc/zh-tw

Android 异步通信：手把手教你使用Handler消息传递机制（含实例Demo）

Android中的Handler的介紹

如何使用Handler(kotlin)

android的消息處理機制（圖+源碼分析）——Looper,Handler,Messag

轻松而深入理解Android的消息机制之Message和命令模式

Java进阶（七）正确理解Thread Local的原理与适用场景

判斷相等

前端三十｜13. [JS] 為什麼判斷相等時不能用雙等號？

相等比較

Tuesday, February 16, 2021

[FreeRTOS] 什麼是 FreeRTOS

開源，免費，使用者量大，核心簡練的一個實時作業系統。因為開源免費，所以用的人多，所有bug少。核心是任務排程器，比較短小，3個C檔案，學習壓力相對小。

FreeRTOS

========================================================================

FreeRTOS
| -- Demo 包含演示例程工程；
| -- Source 包含實時核心原始檔。
tasks.c
queue.c
list.c 以上3個是主要的檔案，下面3個是可選的
timers.c
event_group.c
croutine.c

========================================================================

FreeRTOS/Source

========================================================================

https://www.freertos.org/

FreeRTOS Index

什麼是 FreeRTOS

[Architecture ] 持續整合部署 CI / CD

持續整合 CI (Continuous integration)

開發人員透過版控軟體更新程式時會持續將修正版本合併到主版本中，在合併前都需要通過編譯與自動化單元測試，以保障所有修正不會影響到現有版本中。

持續佈署 CD (Continuous Deployment)

持續部署指的是將最新版本自動發部署的過程，會將版控軟體中最新的版本更新至機器上

CI/CD配合工具

在CI/CD執行過程也可搭配 Log蒐集工具與通訊軟體來作為錯誤通報機制

常見版控工具：

自動化建置工具：(CI Server)

Log蒐集工具：

ELK (Elasticsearch、Logstash、Kibana)
EFK (Elasticsearch、Fluentd、Kibana)

通訊軟體：

實際應用情境

要達成持續整合部署(CI / CD)，通常以開放原始碼(Open Source)為基礎，進行功能開發建構的持續控管追蹤。

以電子採購系統為例，各個企業組織都有專屬的採購流程、表單，以及資料機密性，配合自有的CI/CD，才能完整掌握公司的供應鏈的優勢利基。

開發團隊 “一定” 要顧好的流程，有這幾個部分:

版本控制:
Source code 是開發團隊最重要的資產, 好好的管理它是必要的。所謂的 “管理” 不只是記錄誰改了哪一行 code 而已，他橫跨了整個開發流程，包含開發中的版本，已發行或是以上線的版本，延伸到將來的 hotfix, 或是回報舊版本問題時，是否都能在版控系統內精確的定位到當時那份 code… 都在考量的範圍內。
其實這有點像在製造業的物料管理一樣，序號或是條碼掃描一下，就能知道所有這產品的來歷。在軟體來看，看到版號或是 commit sha, 就要能讓開發團隊追蹤到所有跟 source code 相關的細節。
自動建置與整合測試:
大致上就是現在 CI 在講的事情。包含建置 (build, compilation), 測試 (unit test, 其他 auto testing), 其他語法檢查, 源碼掃描等等對程式碼的品質管控機制都包括在內。目的在程式碼有異動時，能第一時間透過自動化的 process 讓 team member 第一時間能掌握這次異動後的系統品質是否仍然可靠?
發行管理 (Release management):
包含將 CI 的成品 (artifacts) 經過一連串自動化的程序，部署到執行環境 (dev, qa, production 都算) 上的動作。簡單的說就是把 CI 的東西弄到可以上線測試或是使用的過程。
版控機制若有不同的分支 (branch), 則不同分支應該有不同的發行方式與規則，如 develop 發行的是 BETA 版，而 master 發行的是 RTM / RC 版本等等。

Reference:

https://columns.chicken-house.net/2017/08/05/what-cicd-do-you-need/