Handler

1.Handler原理概述

Handler 、 Looper 、Message 这三者都与Android异步消息处理线程相关的概念.
那么和Handler 、 Looper 、Message有啥关系?其实Looper负责的就是创建一个MessageQueue,然后进入一个无限循环体不断从该MessageQueue中读取消息,而消息的创建者就是一个或多个Handler 。

2.Looper作用

对于Looper主要是prepare()和loop()两个方法。
首先看prepare()方法

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));  
    }  
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));  
    }  

sThreadLocal是一个ThreadLocal对象,可以在一个线程中存储变量。可以看到,在第5行,将一个Looper的实例放入了ThreadLocal,并且2-4行判断了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~相信有些哥们一定遇到这个错误。

下面看Looper的构造方法:

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

在构造方法中,创建了一个MessageQueue(消息队列)。
然后我们看loop()方法:

public static void loop() {  
        final Looper me = myLooper();  
        if (me == null) {  
            throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");  
        }  
        //拿到该looper实例中的mQueue(消息队列)
        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();  
        //进入了无限循环。
        for (;;) {  
            //取出一条消息,如果没有消息则阻塞。
            Message msg = queue.next(); // might block  
            if (msg == null) {  
                // No message indicates that the message queue is quitting.  
                return;  
            }  

            //使用调用 msg.target.dispatchMessage(msg);把消息交给msg的target的dispatchMessage方法去处理。Msg的target是什么呢?其实就是handler对象,下面会进行分析。
            // 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.recycle();  //释放消息占据的资源。
        }  
} 

第2行:
public static Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
方法直接返回了sThreadLocal存储的Looper实例,如果me为null则抛出异常,也就是说looper方法必须在prepare方法之后运行。

Looper主要作用:

1、 与当前线程绑定,保证一个线程只会有一个Looper实例,同时一个Looper实例也只有一个MessageQueue。
2、 loop()方法,不断从MessageQueue中去取消息,交给消息的target属性的dispatchMessage()去处理。
异步消息处理线程已经有了消息队列(MessageQueue),也有了在无限循环体中取出消息的loop,现在缺的就是发送消息的对象了,于是乎:Handler登场了。

3.Handler作用

使用Handler之前,都是初始化一个实例,比如用于更新UI线程,会在声明的时候直接初始化,或者在onCreate中初始化Handler实例。所以首先看Handler的构造方法,看其如何与MessageQueue联系上的,它在子线程中发送的消息(一般发送消息都在非UI线程)怎么发送到MessageQueue中的。

通过Looper.myLooper()获取了当前线程保存的Looper实例,然后又获取了这个Looper实例中保存的MessageQueue(消息队列),这样就保证了handler的实例与Looper实例中MessageQueue关联上了。

然后看最常用的sendMessage方法:

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

最后调用了sendMessageAtTime,在此方法内部有直接获取MessageQueue然后调用了enqueueMessage方法,我们再来看看此方法:

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

enqueueMessage中首先为msg.target赋值为this,把当前的handler作为msg的target属性。最终会调用queue的enqueueMessage的方法,也就是说handler发出的消息,最终会保存到消息队列中去。

现在已经很清楚了Looper会调用prepare()和loop()方法,在当前执行的线程中保存一个Looper实例,这个实例会保存一个MessageQueue对象,然后当前线程进入一个无限循环中去,不断从MessageQueue中读取Handler发来的消息。然后再回调创建这个消息的handler中的dispathMessage方法

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,第10行,调用了handleMessage方法

/** 
   * Subclasses must implement this to receive messages. 
   */  
  public void handleMessage(Message msg) {  
  } 

可以看到这是一个空方法,因为消息的最终回调是由我们控制的,我们在创建handler的时候都是复写handleMessage方法,然后根据msg.what进行消息处理。

总结:

1、首先Looper.prepare()在本线程中保存一个Looper实例,然后该实例中保存一个MessageQueue对象;因为Looper.prepare()在一个线程中只能调用一次,所以MessageQueue在一个线程中只会存在一个。
2、Looper.loop()会让当前线程进入一个无限循环,从MessageQueue的实例中读取消息,然后回调msg.target.dispatchMessage(msg)方法。
3、Handler的构造方法,会首先得到当前线程中保存的Looper实例,进而与Looper实例中的MessageQueue想关联。
4、Handler的sendMessage方法,会给msg的target赋值为handler自身,然后加入MessageQueue中。
5、在构造Handler实例时,我们会重写handleMessage方法,也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最终调用的方法。

...

在Activity中,我们并没有显示的调用Looper.prepare()和Looper.loop()方法,为啥Handler可以成功创建呢,这是因为在Activity的启动代码中,已经在当前UI线程调用了Looper.prepare()和Looper.loop()方法。

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