Android 17 で
android.os.MessageQueueが DeliQueue という lock-free 実装に置き換わった。 公開 API/内部 API の両面から 14 通りの検証 で挙動差を観測し、最後の 1 つで OOM クラッシュまで持っていった全実機ログ集。
Looper / MessageQueue を 14 種類の方法で検証 して、Android 16 (旧 synchronized 実装) と Android 17 (新 DeliQueue 実装) の挙動差を実機で観測する検証アプリ。
すべての結果は Pixel 10 / Android 17 (CinnamonBun) / API 37 / user ビルド での実測ログ。
→ Case 14: tombstone accumulation → OOM
LEGACY (Android 16 相当 = synchronized impl)
round 8 → 100MB round 16 → 66MB (GC回収) round 32 → 242MB
最終 → 2.2MB (baseline 戻り) verdict: GC-able
LOCK-FREE (Android 17 = DeliQueue)
round 8 → 100MB round 16 → 177MB round 24 → 256MB
round 25 → 🔥 OutOfMemoryError 🔥
verdict: OOM-able (real leak)
- 使った API は
Handler.sendMessageDelayed/removeCallbacksAndMessages(token)のみ(リフレクションなし) - 公式 blog が言う「deferred cleanup (tombstones)」が、HandlerThread の Looper が cleanup pass を回す機会を与えなければ GC が回収できないメモリリークとして観測される
- Android 16 では
removeCallbacksAndMessagesの瞬間に参照が切れて GC される。Android 17 では tombstone マークがついて参照が残るので GC が回収できない - 同じコードで Android 16 なら最大 242MB、Android 17 では 256MB の Java heap 上限を 25 ラウンドで食い尽くす
詳細は docs/case-14-tombstone-oom.md を参照。
公開 API だけで動くか、リフレクションが必要か、で大きく 2 種類に分かれる。 さらにどちら側の挙動が変わるかでカテゴリを分類している。
| # | 検証ケース | 使う API | Legacy | Lock-free | 結末 | 詳細 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | mMessages をリフレクションで読む |
内部 | Message@xxxx |
null |
観測側が壊れる | docs |
| 2 | synchronized(Looper.myQueue().queue) で外部ロック |
内部 | post 2802ms 詰まる | post 1ms | 外部ロックが無効化 | docs |
| 3 | Message.next をリフレクションで辿る |
内部 | 11 件取れる | 0 件 | 観測情報が消える | docs |
| 4 | mMessages = null を強制セット |
内部 | Looper 死亡 (victim 0/5) | 無効化 (victim 5/5) | 16 で動いて 17 で動かない | docs |
| 5 | BG thread から MessageQueue.next() を直接呼ぶ |
内部 | Choreographer フレームを横取り | 同じく取れる | UI 描画横取り | docs |
| 6 | 同 when で N 件 post して順序確認 |
公開 | FIFO 維持 | FIFO 維持 | 後方互換 ✓ | docs |
| 7 | 10,000 件 → removeCallbacksAndMessages(null) の所要時間 |
公開 | 3ms | 1ms | 微速化 | docs |
| 8 | postAtFrontOfQueue を 8 回連続 |
公開 | LIFO 維持 | LIFO 維持 | 後方互換 ✓ | docs |
| 9 | 8 producers × 5,000 posts の wall time | 公開 | 3955ms | 18ms (約 219倍速) | 大幅改善 | docs |
| 10 | 6 producers × 1.5s の fairness + latency 分布 | 公開 | fairness 1.14x, max 28ms | fairness 1.14x, max 382ms (noise) | 弱点見つからず | docs |
| 11 | 32 noise + 1 victim を 50 round 同時 wake で CAS リトライ嵐 | 公開 | victim max 9.5ms | victim max 0.63ms | 弱点見つからず | docs |
| 12 | 200,000 件 post → removeAll → drain 後メモリ計測 (1 ラウンド) | 公開 | drain 後 2.2MB (戻る) | drain 後 22.7MB (残る) | tombstone 観測 | docs |
| 13 | 単一 producer × 200,000 posts のレイテンシ | 公開 | avg 836ns, p99 2.2µs | avg 629ns, p99 1.9µs | 弱点見つからず | docs |
| 14 | post/remove を 40 ラウンド連続 → OOM 狙い | 公開 | 242MB 上下、最後に GC 回収 | round 25 で OutOfMemoryError |
本物のリーク → アプリクラッシュ | docs |
挙動差のレイヤー:
- 内部 reflection (1–5):
@UnsupportedAppUsageの private を覗いていれば壊れる。Espresso 3.6 以前 / RobolectricLEGACYLooperMode が壊れた理由がここ - 公開 API は基本的に維持される (6–8, 10, 11, 13): AOSP チームが後方互換性に執念を燃やした証拠
- 公開 API でも明らかに改善された (7, 9): 8 producers の wall time が 200 倍速
- 公開 API でも明らかに悪化した (12, 14): tombstone deferred cleanup の代償。14 は OOM までいく本物のリーク
| 項目 | 値 |
|---|---|
| Device | Pixel 10 (frankel_beta) |
| OS | Android 17 (CinnamonBun) / API 37 |
| Build | frankel:CinnamonBun/CP31.260423.012.A1/15327290:user/release-keys |
USE_NEW_MESSAGEQUEUE ChangeId |
421623328 |
enableSinceTargetSdk |
37 |
ro.debuggable |
0 (user ビルド) |
| Host | macOS 26.x (Darwin arm64) |
| AGP / Gradle | 9.0.0 / 9.1.0 |
| Kotlin | 2.0.21 (AGP 内蔵) |
ポイント: アプリは targetSdk=36 + debuggable=true でビルドしている。
こうすると USE_NEW_MESSAGEQUEUE は デフォルトでは旧実装のままで、
adb shell am compat enable USE_NEW_MESSAGEQUEUE <pkg> で新実装に切り替えられる。
同一 APK・同一端末でフラグだけで両方の挙動を見せられる。
# 1. Pixel に Android 17 が入った実機を USB で接続
adb devices # device が見えること
# 2. ビルド + インストール
./gradlew assembleDebug
adb install -r app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk
# 3. アプリ起動（ボタンを手で押すモード）
adb shell am start -n com.chigichan24.messagequeuebully/.MainActivity./scripts/run-attack.sh 14 # Case 14 を旧/新両方で実行して logcat 表示
./scripts/run-attack.sh 9 8 # 待ち時間 8 秒 (重いケース用)run-attack.sh は内部で am compat enable USE_NEW_MESSAGEQUEUE を切り替えて 2 回走らせる。
./scripts/toggle.sh new # USE_NEW_MESSAGEQUEUE 有効化 + force-stop
./scripts/toggle.sh old # 無効化 + force-stop
./scripts/toggle.sh reset # オーバーライド解除
./scripts/toggle.sh status # 現在の状態確認アプリを開いてボタンを押すと該当ケースが走る。
すべての結果は adb logcat -s MQBully:V で確認できる。
adb shell am start -n com.chigichan24.messagequeuebully/.MainActivity --es attack 14- Under the hood: Android 17's lock-free MessageQueue
- MessageQueue behavior change guidance
- Behavior changes: Apps targeting Android 17 or higher
- Compatibility framework tools
MIT