Android多线程创建LinearLayout触发ArrayIndexOutOfBoundsException问题求助

问题描述 #

您好，我正在调试一个与Android Widget相关的问题。
我的应用通过Glide库提供的两个线程分别生成Widget的原图和缩略图文件。
生成Widget图片文件的逻辑为：创建LinearLayout等布局，将其绘制到Bitmap上（示例：layout.draw(Canvas(bitmap))），再将Bitmap保存为本地文件。
该逻辑绝大多数场景下运行正常，但偶尔会上报如下异常：

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: length=3; index=3
  at android.util.ContainerHelpers.binarySearch(ContainerHelpers.java:28)
  at android.util.SparseArray.get(SparseArray.java:120)
  at android.util.SparseArray.get(SparseArray.java:111)
  at android.view.ViewConfiguration.get(ViewConfiguration.java:494)
  at android.view.View.<init>(View.java:5432)
  at android.view.View.<init>(View.java:5624)
  at android.view.ViewGroup.<init>(ViewGroup.java:687)
  at android.widget.LinearLayout.<init>(LinearLayout.java:254)
  at android.widget.LinearLayout.<init>(LinearLayout.java:250)
  at android.widget.LinearLayout.<init>(LinearLayout.java:246)
  at android.widget.LinearLayout.<init>(LinearLayout.java:242)

该异常在我执行如下LinearLayout初始化代码时抛出：LinearLayout(context).apply { orientation = LinearLayout.VERTICAL }
我怀疑问题和并发场景有关，请问多线程环境下创建LinearLayout是否存在安全问题？

解答 #

多线程环境下创建LinearLayout确实存在线程安全问题，你遇到的异常就是典型的并发场景触发的系统底层缓存冲突。
从崩溃栈可以定位到问题根源出在ViewConfiguration.get()方法：ViewConfiguration是Android系统存储UI通用配置（比如触摸超时、滚动速度等）的类，内部用SparseArray为不同屏幕配置的设备缓存对应实例，早期Android版本对这个缓存的读写没有加锁保护。当多个子线程同时首次调用ViewConfiguration的get方法时，可能同时触发缓存写入逻辑，导致SparseArray内部数组结构被破坏，最终抛出数组越界异常。
所有View的初始化逻辑都会调用ViewConfiguration.get()，所以不止LinearLayout，任何View在多线程并发初始化时都有可能触发这个问题，只是出现概率低，和你用Glide多线程生成图片的场景完全吻合。

你可以选择以下任意一种方案修复：

• 方案1：将View创建、布局绘制的逻辑全部挪到主线程串行执行。如果生成的Widget图片体积不大，这个方案最稳妥，不会有并发风险。
• 方案2：给View初始化的逻辑加全局锁，保证同一时间只有一个线程执行View创建操作，不需要调整现有线程调度，改造成本低。示例代码如下：

// 全局锁对象
private val viewCreateLock = Any()

fun generateWidgetImage() {
    // 仅把View初始化逻辑放锁内即可，后续Bitmap存储逻辑可放在锁外避免影响性能
    val layout = synchronized(viewCreateLock) {
        LinearLayout(context).apply { orientation = LinearLayout.VERTICAL }
    }
    // 后续填充布局、绘制、存文件逻辑
}

• 方案3：在应用启动阶段（比如Application的onCreate方法），提前在主线程调用一次ViewConfiguration.get(context)，提前完成缓存写入，后续子线程调用时只会读取缓存不会触发写入操作，也能规避并发问题，改造成本最低。

高版本Android已经修复了ViewConfiguration缓存的并发安全问题，但为了兼容低版本系统，还是建议采用上述任意一种方案做兜底处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者박찬준