Handler Looper MessageQueue源码解析

Handler依赖于Looper,它的创建需要该线程下的Looper已经存在，而该 Looper又会有与当前的线程进行绑定，所以该Handler所处线程就是Looper创建时所在的线程。

Handler的dispatchMessage方法是在创建Handler时所用的Looper中执行的，这样就成功的将代码逻辑切换到指定的线程中去执行了。
所以，handler发送消息（send）可以在任意的线程中，但是接收消息一定是在创建Handler时所用的Looper中的线程里。

Looper
先解释一下ThreadLocal类

/**

* Implements a thread-local storage, that is, a variable for which each thread

* has its own value. All threads share the same {@code ThreadLocal} object,

* but each sees a different value when accessing it, and changes made by one

* thread do not affect the other threads. The implementation supports

* {@code null} values.

*

* @see java.lang.Thread

* @author Bob Lee

*/

public class ThreadLocal<T> {

set()和get()方法必须要在同一个线程中进行，否则get()中取不到值（所以ThreadLocal.get()获得得就是当前线程对应的Looper对象）
ThreadLocal 不是用于解决共享变量的问题的，不是为了协调线程同步而存在，而是为了方便每个线程处理自己的状态而引入的一个机制
ThreadLocal是一个用来存储当前线程状态的一个成员变量，存储范围为线程内部

ThreadLocal是一个线程内部类的数据存储类，通过它可以在指定的线程中去存储数据，数据存储之后，只有在指定的线程中可以获得存储的数据，对于其他线程来说无法获取到数据

应用程序使用Lopper分为两种情况



一.主线程中使用Lopper



通过myLooper()方法可以得到当前线程的Looper对象



二.非主线程中使用Looper



Lopper对象的创建
无论是创建与主线程关联的Looper对象还是创建与子线程关联的Looper对象，都会调用



private Looper(boolean quitAllowed) {

mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);

mThread = Thread.currentThread();

}

在创建Looper的同时，创建一个与之对应的MessageQueue
那么MessageQueue中的bool类型的参数quitAllowed又是干什么的呢？
我们跟进去看到最终这个参数会在MessageQueue的quit中用到



这样我们就明白了，与主线程，子线程关联的Looper对象创建过程都一样，只不过一个传入true，一个传入false
目的在主线程中创建的Looper是必须一直存在的，该Looper所对应的MessageQueue也是不可退出的。
为什么我会说主线程中创建的Looper是不允许退出的呢？可以看看Looper的quit()方法



这里直接调用了与之关联的MessageQueue中的quit方法，这样我们就明白了。

让Lopper工作起来

/**

* Run the message queue in this thread. Be sure to call

* {@link #quit()} to end the loop.

*/

public static void loop() {

final Looper me = myLooper();

if (me == null) {

throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");

}

final MessageQueue queue = me.mQueue;

// Make sure the identity of this thread is that of the local process,

// and keep track of what that identity token actually is.

Binder.clearCallingIdentity();

final long ident = Binder.clearCallingIdentity();

for (;;) {

Message msg = queue.next(); // might block

if (msg == null) {

// No message indicates that the message queue is quitting.

return;

}

// This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger

Printer logging = me.mLogging;

if (logging != null) {

logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +

msg.callback + ": " + msg.what);

}

msg.target.dispatchMessage(msg);

if (logging != null) {

logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);

}

// Make sure that during the course of dispatching the

// identity of the thread wasn't corrupted.

final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();

if (ident != newIdent) {

Log.wtf(TAG, "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);

}

msg.recycleUnchecked();

}

}

loop()方法的只要作用就是开启一个for循环，不停的去询问MessageQueue中是否有Message
我们重点看一下msg.tar.dispatchMessage(msg)这个方法
msg.tar获得的是与这个Message相对应的Handler对象，我们去看看Handler中的dispatchMessage(Message msg)方法
具体分析这个方法在Handler章节，这里只需要知道，loop中会从MessageQueue中取出Message，并交给该Message对应的Handler进行处理

总结
通过分析Looper对象的创建过程，可以得到以下结论
1.Looper可以与主线程/子线程一对一进行关联
2.Looper与MessageQueue也是一对一的关联
3.
这就解释了，为什么在子线程中，想要创建Looper对象，必须先调用Looper.prepare()方法，而与主线程对应的Looper在进程启动时就已经创建了（后面会涉及到），所以主线程中不需要显示的创建Looper对象
也解释了为什么子线程中想要让Looper运行起来，为什么要调用Loop.loop()方法

Handler
先从创建Handler对象说起
Handler有如下7个构造函数



Handler(),Handler(Callback),Handler(boolean)－－－－>都会调用Handler(Callback,boolean)

Handler(Looper),Handler(Looper,Callback)－－－－－>都会调用Handler(Looper,Callback,boolean)

我们来具体分析一下这两个方法
Handler(Callback,boolean)

/**

* Use the {@link Looper} for the current thread with the specified callback interface

* and set whether the handler should be asynchronous.

*

* Handlers are synchronous by default unless this constructor is used to make

* one that is strictly asynchronous.

*

* Asynchronous messages represent interrupts or events that do not require global ordering

* with respect to synchronous messages. Asynchronous messages are not subject to

* the synchronization barriers introduced by {@link MessageQueue#enqueueSyncBarrier(long)}.

*

* @param callback The callback interface in which to handle messages, or null.

* @param async If true, the handler calls {@link Message#setAsynchronous(boolean)} for

* each {@link Message} that is sent to it or {@link Runnable} that is posted to it.

*

* @hide

*/

public Handler(Callback callback, boolean async) {

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());

}

}

mLooper = Looper.myLooper();

if (mLooper == null) {

throw new RuntimeException(

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

}

mQueue = mLooper.mQueue;

mCallback = callback;

mAsynchronous = async;

}

可以看到，用这种方式创建Handler默认是该Handler所处的线程中已经创建好了Looper实例。
如上节Looper中讨论的，MainThread中的Looper在程序启动时就已经创建完毕，所以主线程中可以用这种方式直接创建
而子线程中，必须现在该线程中调用Looper.prepare()方法，然后再创建Handler，接着再调用Looper.loop()方法进行循环取消息

Handler(Looper,Callback,boolean)

/**

* Use the provided {@link Looper} instead of the default one and take a callback

* interface in which to handle messages. Also set whether the handler

* should be asynchronous.

*

* Handlers are synchronous by default unless this constructor is used to make

* one that is strictly asynchronous.

*

* Asynchronous messages represent interrupts or events that do not require global ordering

* with respect to synchronous messages. Asynchronous messages are not subject to

* the synchronization barriers introduced by {@link MessageQueue#enqueueSyncBarrier(long)}.

*

* @param looper The looper, must not be null.

* @param callback The callback interface in which to handle messages, or null.

* @param async If true, the handler calls {@link Message#setAsynchronous(boolean)} for

* each {@link Message} that is sent to it or {@link Runnable} that is posted to it.

*

* @hide

*/

public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {

mLooper = looper;

mQueue = looper.mQueue;

mCallback = callback;

mAsynchronous = async;

}

再看一下Looper中遗留的dispatchMessage(Message msg)方法



做的事情就是将Handler发送的Message传递给该Handler来进行处理
之前分析到，dispatchMessage(Message msg)方法是在Looper.loop方法中被调用的

发送消息（本质就是将Message压入MessageQueue）
handler.post(Runnable)
handler.sendMessage(Message)
post是将一个Runnable投递到Handler内部的Looper中去处理
sendMessage是将一个消息投递到Handler内部的Looper中去处理
post最终也会调用sendMessage方法来完成

handler.post(new Runnable() {

@Override

public void run() {

textView.setText("456");

}

});

通过handler.post可以直接更改UI，这里的Message就是456

MessageQueue



消息队列是由nativie的代码（JNI）创建的

Message

/**

* Same as {@link #obtain()}, but sets the value for the <em>target</em> member on the Message returned.

* @param h
Handler to assign to the returned Message object's <em>target</em> member.

* @return A Message object from the global pool.

*/

public static Message obtain(Handler h) {

Message m = obtain();

m.target = h;

return m;

}

这里可以看出，每个Message只能制定一个Handler进行处理

总结
一个Thread对应一个Looper
一个Looper对应一个MessageQueue(只循环从这个MessageQueue中获得消息并调用该Message对应Handler的dispatchMessage方法)
一个MessageQueue对应多个Message
一个Message又只能指定一个Handler进行处理
所以
一个Thread可以对应多个Handler，是一对多的关系

ActivityThread
整个应用程序就是从ActivityThread的main()函数开始的
与主线程相对应的Looper对象就是在main方法中通过
Looper.prepareMainLooper()创建的
重点如下：
1.创建处理消息的环境
2.循环处理消息
也就是说，消息是推动这个系统动起来的基础，即便操作系统也是如此。

Thread