Android消息机制及源码分析

在Android的消息处理当中，有三个核心类：Handler、Looper、Message,其实还应该有一个MessageQueue(消息队列)，但是Message Queue被封装到了Looper里面了

Looper:

Looper是循环者，也就是说Looper可以将普通的线程编程循环的线程，Looper会不断的进行循环——执行新任务——再循环的操作。

使用Looper类创建Looper线程：

public class LooperThread extends Thread {

@Override

public void run() {

// 将当前线程初始化为Looper线程

Looper.prepare();

// ...其他处理，如实例化handler

// 开始循环处理消息队列

Looper.loop();

}

}

代码执行过程分析：

1.Looper.prepare()

分析：在自己的线程中创建了一个Looper对象，在Looper对象的内部，持有或者说Looper维护了一个Message Queue（Looper中封装了Message Queue）

public class Looper {

// 每个线程中的Looper对象其实是一个ThreadLocal，即线程本地存储(TLS)对象

private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();

// Looper内的消息队列

final MessageQueue mQueue;

// 当前线程

Thread mThread;

// 。。。其他属性

// 每个Looper对象中有它的消息队列，和它所属的线程

private Looper() {

mQueue = new MessageQueue();

mRun = true;

mThread = Thread.currentThread();

}

// 我们调用该方法会在调用线程的TLS中创建Looper对象

public static final void prepare() {

if (sThreadLocal.get() != null) {

// 试图在有Looper的线程中再次创建Looper将抛出异常

throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");

}

sThreadLocal.set(new Looper());

}

// 其他方法

}

可以看到在Looer中的对象为线程本地存储对象，内部还有Looper所持有的消息队列和所属的线程

2.Looper.loop()

调用loop方法后，Looper线程就开始工作了，Looper不断的从消息队列中取出头部的Message(也叫做任务)执行

源码分析：

public static final void loop() {

Looper me = myLooper();  //得到当前线程Looper

MessageQueue queue = me.mQueue;  //得到当前looper的MQ

// 这两行没看懂= = 不过不影响理解

Binder.clearCallingIdentity();

final long ident = Binder.clearCallingIdentity();

// 开始循环

while (true) {

Message msg = queue.next(); // 取出message

if (msg != null) {

if (msg.target == null) {

// message没有target为结束信号，退出循环

return;

}

// 日志。。。

if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(

">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "

+ msg.callback + ": " + msg.what

);

// 非常重要！将真正的处理工作交给message的target，即后面要讲的handler

msg.target.dispatchMessage(msg);

// 还是日志。。。

if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(

"<<<<< Finished to" + msg.target + " "

+ msg.callback);

// 下面没看懂，同样不影响理解

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资源

msg.recycle();

}

}

}

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

Looper.myLooper()得到当前线程looper对象：

public static final Looper myLooper() {
// 在任意线程调用Looper.myLooper()返回的都是那个线程的looper
return (Looper)sThreadLocal.get();
}

getThread()得到looper对象所属线程：

public Thread getThread() {
return mThread;
}

quit()方法结束looper循环：

public void quit() {
// 创建一个空的message，它的target为NULL，表示结束循环消息
Message msg = Message.obtain();
// 发出消息
mQueue.enqueueMessage(msg, 0);
}

到此为止，你应该对Looper有了基本的了解，总结几点：

1.每个线程有且最多只能有一个Looper对象，它是一个ThreadLocal

2.Looper内部有一个消息队列，loop()方法调用后线程开始不断从队列中取出消息执行

3.Looper使一个线程变成Looper线程。

Handler

handler负责往Message Queue中添加消息和处理消息，通知MQ它要执行一个任务(sendMessage)，并在loop到自己的时候执行该任务(handleMessage)，整个过程是异步的，Handler在创建的时候会关联一个looper,Hanlder的默认构造方法将关联当前线程的Looper

源码：

复制代码

public class handler {

final MessageQueue mQueue;  // 关联的MQ

final Looper mLooper;  // 关联的looper

final Callback mCallback;

// 其他属性

public Handler() {

// 没看懂，直接略过，，，

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());

}

}

// 默认将关联当前线程的looper

mLooper = Looper.myLooper();

// looper不能为空，即该默认的构造方法只能在looper线程中使用

if (mLooper == null) {

throw new RuntimeException(

"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");

}

// 重要！！！直接把关联looper的MQ作为自己的MQ，因此它的消息将发送到关联looper的MQ上

mQueue = mLooper.mQueue;

mCallback = null;

}

// 其他方法

}

在加入了handler后，handler就可以关联当前的Looper，可以处理自己发出的消息

public class LooperThread extends Thread {

private Handler handler1;

private Handler handler2;

@Override

public void run() {

// 将当前线程初始化为Looper线程

Looper.prepare();

// 实例化两个handler

handler1 = new Handler();

handler2 = new Handler();

// 开始循环处理消息队列

Looper.loop();

}

}

使用Handler发送消息
有了handler之后，我们就可以使用 

post(Runnable)

, 

postAtTime(Runnable,
long)

, 

postDelayed(Runnable,
long)

, 

sendEmptyMessage(int)

, 

sendMessage(Message)

, 

sendMessageAtTime(Message,
long)

和 

sendMessageDelayed(Message,
long)

这些方法向MQ上发送消息了。光看这些API你可能会觉得handler能发两种消息，一种是Runnable对象，一种是message对象，这是直观的理解，但其实post发出的Runnable对象最后都被封装成message对象了，见源码：

// 此方法用于向关联的MQ上发送Runnable对象，它的run方法将在handler关联的looper线程中执行

public final boolean post(Runnable r)

{

   // 注意getPostMessage(r)将runnable封装成message

   return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);

}

private final Message getPostMessage(Runnable r) {

Message m = Message.obtain();  //得到空的message

m.callback = r;  //将runnable设为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必须设为该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为该handler对象，这确保了looper执行到该message时能找到处理它的handler，即loop()方法中的关键代码

msg.target.dispatchMessage(msg)

2.post发出的message，其callback为Runnable对象

Handler处理消息

说完了消息的发送，再来看下handler如何处理消息。消息的处理是通过核心方法dispatchMessage(Message msg)与钩子方法handleMessage(Message msg)完成的，见源码

// 处理消息，该方法由looper调用

public void dispatchMessage(Message msg) {

if (msg.callback != null) {

// 如果message设置了callback，即runnable消息，处理callback！

handleCallback(msg);

} else {

// 如果handler本身设置了callback，则执行callback

if (mCallback != null) {

 /* 这种方法允许让activity等来实现Handler.Callback接口，避免了自己编写handler重写handleMessage方法。见http://alex-yang-xiansoftware-com.iteye.com/blog/850865 */

if (mCallback.handleMessage(msg)) {

return;

}

}

// 如果message没有callback，则调用handler的钩子方法handleMessage

handleMessage(msg);

}

}

// 处理runnable消息

private final void handleCallback(Message message) {

message.callback.run();  //直接调用run方法！

}

// 由子类实现的钩子方法

public void handleMessage(Message msg) {

}

Handler的用处

1.handler可以在任意线程发送消息，这些消息会被添加到关联的MessageQueue上。

              

2.handler是在它关联的looper线程中处理消息的。

这就解决了android最经典的不能在其他非主线程中更新UI的问题。android的主线程也是一个looper线程(looper在android中运用很广)，我们在其中创建的handler默认将关联主线程MQ。因此，利用handler的一个solution就是在activity中创建handler并将其引用传递给worker thread，worker thread执行完任务后使用handler发送消息通知activity更新UI。(过程如图)

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);

// 创建并启动工作线程

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 {  // 模拟执行某项任务，下载等

Thread.sleep(5000);

// 任务完成后通知activity更新UI

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

// message将被添加到主线程的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;

}

}

在整个消息处理机制中，message又叫task，封装了任务携带的信息和处理该任务的handler。message的用法比较简单，这里不做总结了。但是有这么几点需要注意（待补充）：

1.尽管Message有public的默认构造方法，但是你应该通过Message.obtain()来从消息池中获得空消息对象，以节省资源。

2.如果你的message只需要携带简单的int信息，请优先使用Message.arg1和Message.arg2来传递信息，这比用Bundle更省内存

3.擅用message.what来标识信息，以便用不同方式处理message。

来源： <http://www.cnblogs.com/codingmyworld/archive/2011/09/14/2174255.html#!comments>