Android中的Handler、Looper、Message简要分析

1、Looper

Looper的构造方法：构造方法中创建了一个消息队列

private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}

Looper主要包含prepare()和loop()两个方法的使用。

Android中主线程创建的时候在ActivityThread.java中的main方法中通过Looper.prepareMainLooper()创建了一个Looper,在最后调用了Looper.loop()开启了一个消息循环。代码如下：

public static void main(String[] args) {
Looper.prepareMainLooper();//创建Looper
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = new Handler();
}
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);//应用所有的逻辑都在这个方法中
Looper.loop();//开启一个消息循环，不断的读取MessageQueue中的Message。
}

然而，非主线程是默认没有Looper的，如果需要使用Handler就必须为线程创建Looper，需要我们通过Looper.prepare()手动创建。源码如下：

public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(true));
}

其中，sThreadLocal是一个ThreadLocal对象，ThreadLocal并不是线程，它的作用是可以在每个线程中存储数据，ThreadLocal可以在不同的线程之中互不干扰地存储并提供数据，通过ThreadLocal可以轻松获取每个线程的Looper。从源码中可以看到，在调用Looper.prepare()时判断了sThreadLocal是否为null，否则抛出异常。这也就说明了Looper.prepare()方法不能被调用两次，同时也保证了一个线程中只有一个Looper实例。

Looper.loop()源码：

/**
* 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 identi
afc3
ty 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();
}
}
其中Looper.myLooper()源码如下;该方法直接返回了sThreadLocal存储的Looper实例
public static Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}

loop()方法中，首先通过Looper.myLooper()获取sThreadLocal中的Looper实例，再通过该实例获取MessageQueue的实例，接着进入无限for循环，不断地查询MessageQueue中是否有新的消息，若有新消息则调用 msg.target.dispatchMessage(msg);把消息交给msg的target的dispatchMessage方法去处理，这里的msg.target就是handler对象。

2、Handler

Handler构造方法：在构造方法中，通过Looper.myLooper()获取当前线程的Looper实例，再通过该实例mLooper.mQueue()获取MessageQueue对象，这样就将Handler、Looper以及MessageQueue关联起来了。

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;
}

使用Handler时必须首先创建Handler实例，由于构造方法中会获取当前线程中的Looper实例，所以创建Handler之前必须先创建Looper实例，即Looper.prepare()方法必须在创建Handler之前调用（主线程除外）。

创建完Handler对象之后我们会调用，sendMessage()方法，该方法最终调用了sendMessageAtTime()方法，源码如下：

public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}

在sendMessageAtTime方法中，最后返回enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);看一下该方法的源码如下：

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}

在该方法中将this赋值给了msg.target，这与前面Looper.loop()方法中的msg.target就刚好对应上了，即就是在looper()中检测到有message之后，调用了msg.target.dispatchMessage(msg)，实际上最终调用了Handler中的dispatchMessage方法，该方法源码如下：

public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}

可以看到，在该方法的最后调用了handleMessage(msg);这就是我们创建Handler对象之后重写的方法，在该方法中对相应的消息进行处理。

在dispatchMessage方法中还做了如下判断：

if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
}

其中的msg.callback是另外一种Handler处理消息的形式。

我们有时候会利用handler.post()；方法进行消息处理：

handler.post(new Runnable()
{
@Override
public void run()
{

}
});

然后在run方法中可以写更新UI的代码，实际上这个Runnable并没有创建新的线程，而是发送了一条消息：

public final boolean post(Runnable r)
{
return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}

再看getPostMessage(r)方法：

private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}

在getPostMessage中，得到了一个Message对象，然后将我们创建的Runable对象作为callback属性，赋值给了这个message.

注：产生一个Message对象，可以new，也可以使用Message.obtain()方法；两者都可以，但是更建议使用obtain方法，因为Message内部维护了一个Message池用于Message的复用，避免使用new 重新分配内存。

而sendMessageDelayed方法最后还是调用了sendMessageAtTime这个方法，在sendMessageAtTime方法中判断了callback是否为null，不是null就执行handleCallback(msg);源码如下：

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
{
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}