Handler源码分析

Handler使用方法

1、Handler.sendMessage()

2、Handler.post()

//自定义一个handler类
class myHander extends Handler {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        super.handleMessage(msg);
        mEtInput.setText(msg.obj.toString());
        i++;
        if (i == 5) {
            return;
        }
        Message message = new Message();
        message.what = i;
        message.obj = "test" + i;
        myHandler.sendMessageDelayed(message,1000);
    }
}

     //创建自定义handler实例
     myHandler = new myHander();
     //thread类实现多线程显示
     new Thread() {
         @Override
         public void run() {
             super.run();
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             //创建消息对象
             Message msg = Message.obtain();
             message.obj = "test";
             //子线程通过handle发消息到消息队列中
             myHandler.sendMessage(msg);
         }
     }.start();

    //或者通过post方法使用
    final Handler handler1 = new Handler();
    new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            handler1.postDelayed(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    mEtInput.setText("handler post");
                }
            }, 12000);
        }
    }.start();

handler使用主要涉及Handler、Lopper、MessageQueue。
整体流程可以概述为:handler通过sendMessage()以及post()方法,将消息发送到消息队列中,post方法最终也是调用的sendMessage()方法,然后由Loop.loop(),方法遍历MessageQueue,通过queue.next(),方法去除msg,若有msg就通过msg.target获得由跟msg绑定的handler调用.dispatchMessage(msg)处理,若msg.callback != null就会由重写的run()方法处理,若msg.callback为null则由重写的handleMessage(Message msg)方法处理。
下面一步步跟着源码分析handler的每一步:

 /**
   *Handler构造方法
   */
  public Handler() {
      this(null, false);
  }
  public Handler(Callback callback, boolean async) {
    ...
    //在构造方法里通过Looper.myLooper()获取mLooper 
    mLooper = Looper.myLooper();
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
    }
    //通过mLooper.mQueue获得mLooper 中的mQueue
    mQueue = mLooper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
    //通过这次代码我们可以得知在handler的构造函数中,handler与lopper绑定同时等于跟looper中的messagequeue绑定,
    //一个线程有lopper的前提主线程与子线程不同,在app启动时主线程ActivityThread的main方法会调用Looper.prepareMainLooper()方法,
    //子线程则通过自己调用Looper.prepare()生成Looper对象。
   }

上述我们可以知道每一个Looper中都有一个MessageQueue与其绑定。下面看一下如何实现的:

/**
  *Looper.prepareMainLooper()方法
  *在ActivityThread的main()方法里面会调用Looper.prepareMainLooper()方法
  *Looper.prepareMainLooper()最终调用prepare(false)方法
  *同时创建主线程 开启消息的自动轮询
  */
public static void main(String[] args) {
    ...

    Looper.prepareMainLooper();//这个方法最终调用的还是prepare(false);方法
    ActivityThread thread = new ActivityThread();//创建主线程
    thread.attach(false);
    ...
    // End of event ActivityThreadMain.
    Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
    Looper.loop();//开启消息的自动轮询

    throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}

所以主线程的Looper.prepareMainLooper()实现与MessageQueue绑定,直接看Looper.prepare()就好。

public static void prepare() {
    prepare(true);
}

private static void prepare(boolean quitAllowed) {
    //sThreadLocal.get()不为null会抛异常 说明prepare()方法只能调用一次
    //也就是说一个线程只有一个Looper实例
    if (sThreadLocal.get() != null) {
        throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
    }
    sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}

private Looper(boolean quitAllowed) {
    //创建一个消息队列  这里便是Looper与MessageQueue绑定的地方
    mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
    mThread = Thread.currentThread();
}

主线程与子线程创建Handler与Lopper以及MessageQueue向绑定的方式大致相同,但是主线程可以自动调用Looper.loop()以实现循环遍历的的功能,子线程需要自行调用,下面看一下Looper.loop()的具体实现:

/**
  *主线程消息循环是不允许退出,即无限循环
  *子线程消息循环允许退出,调用MessageQueue的quit()方法
  */
public static void loop() {
    // 返回sThreadLocal存储的Looper实例
    final Looper me = myLooper();
    if (me == null) {
        throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
    }
    // 获取Looper实例中的消息队列对象(MessageQueue)
    final MessageQueue queue = me.mQueue;

    ...
    // 无限循环
    for (;;) {
        // 从消息队列中取出消息
        Message msg = queue.next(); // might block
        // 若为空则线程阻塞
        if (msg == null) {
            // No message indicates that the message queue is quitting.
            return;
        }
        try {
            // msg.target获得handler,把Message派发给对应的handler
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            end = (slowDispatchThresholdMs == 0) ? 0 : SystemClock.uptimeMillis();
        } finally {
            if (traceTag != 0) {
                Trace.traceEnd(traceTag);
            }
        }

     ...
       // 回收释放资源
       msg.recycleUnchecked();
    }
}

下面对queue.next()以及msg.target.dispatchMessage(msg)两个方法进行分析:

/**
  * queue.next()
  */
Message next() {
    ...

    int nextPollTimeoutMillis = 0;
    for (;;) {
        if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
            Binder.flushPendingCommands();
        }
        // nativePollOnce方法在Native层,当nextPollTimeoutMillis==-1时即消息队列中没有消息,消息队列出于等待状态
        nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);

        synchronized (this) {
            final long now = SystemClock.uptimeMillis();
            Message prevMsg = null;
            Message msg = mMessages;

            ...
            // 按照先进先出的顺序取出消息
            if (msg != null) {
                if (now < msg.when) {
                    // Next message is not ready.  Set a timeout to wake up when it is ready.
                    nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                } else {
                    // Got a message.
                    mBlocked = false;
                    if (prevMsg != null) {
                        prevMsg.next = msg.next;
                    } else {
                        mMessages = msg.next;
                    }
                    msg.next = null;
                    if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
                    msg.markInUse();
                    return msg;
                }
            } else {
                // No more messages.
                nextPollTimeoutMillis = -1;
            }

            ...
    }
}

/**
  * dispatchMessage(msg)
  */
// msg.callback != null 证明是使用的post()方法发送消息  会回调Runnable对象里复写的run()方法
public void dispatchMessage(Message msg) {
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);
    } else {
        if (mCallback != null) {
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        // msg.callback为空,证明使用的sendMessage(Message msg)发送消息,会回调复写的handleMessage(msg)
        handleMessage(msg);
    }
}

循环next遍历出消息之后,通过dispatchMessage(msg)进行分发,分发给handler处理,那handler是什么时候赋值给msg从而可以通过msg.target获得handler实例的呢?handler在最初始就是sendMessage(msg),然后msg才会进入消息队列,所以应该是在sendMessage(msg)方法里面,下面我们分析一下sendMessage(msg)方法:

//一路下来 发现最后是调用到MessageQueue的enqueueMessage(Message msg, long when)方法
public final boolean sendMessage(Message msg){
    return sendMessageDelayed(msg, 0);
}

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;
    ...
    return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
    // 这时候还在Handler这个类里面所以,this代表Handler
    msg.target = this;
    ...
    return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
// 这个方法就是MessageQueue里面的方法了
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
    ...

    synchronized (this) {
        ...

        msg.markInUse();
        msg.when = when;
        Message p = mMessages;
        boolean needWake;
        if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
            // 消息队列没有消息 就在头部加入消息 如果消息队列属于等待状态 则唤醒消息队列
            // New head, wake up the event queue if blocked.
            msg.next = p;
            mMessages = msg;
            needWake = mBlocked;
        } else {
            // Inserted within the middle of the queue.  Usually we don't have to wake
            // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue
            // and the message is the earliest asynchronous message in the queue.
            needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
            Message prev;
            // 有消息根据消息创建的时间插入队列
            for (;;) {
                prev = p;
                p = p.next;
                if (p == null || when < p.when) {
                    break;
                }
                if (needWake && p.isAsynchronous()) {
                    needWake = false;
                }
            }
            msg.next = p; // invariant: p == prev.next
            prev.next = msg;
        }

        // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.
        if (needWake) {
            nativeWake(mPtr);
        }
    }
    return true;
}

上文中提到过post方法

 // 这里会将Runnable对象封装成msg对象并且发送到消息队列中
 handler1.postDelayed(new Runnable() {
       @Override
        public void run() {
            mEtInput.setText("handler post");
        }
  }, 12000);

// postDelayed调用sendMessageDelayed  这就与handler的sendMessage方法一样
// sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)   getPostMessage(r)应该获得一个msg的返回 
public final boolean postDelayed(Runnable r, long delayMillis){
    return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis);
}

private static Message getPostMessage(Runnable r) {
    Message m = Message.obtain();
    // 这里给msg的callback赋值一个人Runnable对象  把Runnable 对象封装成了一个Message对象
    m.callback = r;
    return m;
}

最终调用sendMessageDelayed方法就与sendMessage()方法一样了,唯一的区别就在于Handler.post()方法不需要传入Message对象,
而是sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis)的getPostMessage(Runnable r)方法里将Runnable 对象封装成了一个Message对象,
之后回调也就变成了复写Runnable对象的run()方法。

本文主要学习https://www.jianshu.com/p/b4d745c7ff7a 文末再粘贴两站作者总结的图:

Handler.sendMessage()
Handler.Post()
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