Handler、MessageQueue、Looper 之间的关系

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前言

最近学习 ios,发现 ios 的 NSlopper 跟 Android 的 Looper 非常相似,于是就突然很想再学习一片 android 的 Looper。

三者之间的关系

先看看大致的图片(有点丑,请将就):
Handler、MessageQueue、Looper 之间的关系_第1张图片
image_1aq6oq5uf1ihd123n1ape13dt1h2d9.png-51.4kB

Handler:就是处理者,他通过方法sendEmptyMessage(int what)或sendMessage(Message msg)或sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)等方法(想知道更多方法,自己在 as 下敲 send 就可以看到了)给 messageQueue 发送消息。
MessageQueue:就是消息队列(其实该类是通过链表实现的),handler 给里面发送消息,Looper 在里面拿消息。
Looper 循环者 就是不停循环 MessageQueue,在里面拿消息。
这是他们之间的具体作用,下面分析具体的流程

Looper

首先我们从 Looper 说起,先看看 Looper 的 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());  
}  

上面出现了一个sThreadLocal,这个是一个ThreadLocal类型的变量,可以用该类保存数据,但是作用域是相对于线程来言的。那么这段代码的意义就是一个线程最多只能有一个 Looper。我们再看看 Looper 是怎么创建的:

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

可以看到 Looper 是持有一个 MessageQueue 对象的,也持有一个当前线程的引用(调用 prepare 的地方的线程)。这段代码的意义就是一个Looper 拥有一个MeesageQueue,那么就是一个线程,一个 Looper,一个 MessageQueue,再看看 Looper 的 loop()方法。

/**
     * 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();
        }
    }

1.在第9行可以拿到自己的 MessageQueue
2.17到46行:就进入了死循环了。
3.18行取出消息退列的最前的一条消息,可以看到注解的 might block ,意思就是没有消息的时候会堵塞。
4.23行msg.target.dispatchMessage(msg); msg变量的类型是Message,msg.target的类型是Handler。其实就是分发 message 回调给用户处理,等等详细介绍1。
5.每处理完该消息后,调用msg.recycle()回收该Message对象占用的系统资源。

好了,Looper 大概流程基本完成。现在来看看 MessageQueue 的作用。

MessageQueue

队列,先进先出,里面装着一堆 Message 类型的变量。MessageQueue最重要的两个函数是是next()和enquenceMessage(),分别是“取出消息”和“添加消息”到队列中。具体代码有点复杂,不贴出来,想知道的请自己看源码= =。

Handler

我们会调用 handler的 sendEmptyMessage(int what)或sendMessage(Message msg) 方法来把 Message 添加到 MessageQueue 队列中。

public final boolean sendMessage(Message msg)
{
    return sendMessageDelayed(msg, 0);
}

public final boolean sendEmptyMessage(int what)
{
    return sendEmptyMessageDelayed(what, 0);
}

public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {
    Message msg = Message.obtain();
    msg.what = what;
    return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);
}

public final boolean sendEmptyMessageAtTime(int what, long uptimeMillis) {
    Message msg = Message.obtain();
    msg.what = what;
    return sendMessageAtTime(msg, uptimeMillis);
}

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);
}

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

从上面代码看到,无论哪个方法最终都会调用sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) 这个方法。看看第39行,enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis),再调用到47行;这就是往MessageQueue中添加 Message。

好了上面流程就是 handler->sendMessage->messsageQueue->looper,就差异步 looper 回掉给 Handler 的处理,在上面1已经说了,是利用 Looper 中 loop() 方法遍历消息,然后当获得消息后调用 msg.target.dispatchMessage(msg); msg变量的类型是Message,msg.target的类型是Handler,就是调用 Handler 的 dispatchMessage() 。那么看看 dispatchMessage() 代码。

/**
 * Handle system messages here.
 */
public final boolean post(Runnable r)  {  
  return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);  
}  

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

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

第6行,这个 msg.callback 就是我们 message 的 callback,当我们调用mHandler.post(Runnable r); 时候会给当前 looper 的 message 赋值 runnable,所以最终收到消息后就会调用改 runnable 方法。
第18行,mCallback 是在 new Handler 的时候指定的,具体方法是public Handler(Callback callback, boolean async)。如果传入为空,则我们就跑自身的 handleMessage(msg)方法,就会调用我们自定义的实现,就是我们常写的方式。代码:

private Handler mHandler = new Handler() {  
    public void handleMessage(android.os.Message msg)  
    {  
        switch (msg.what)  
        {  
        case value:  
              
            break;  

        default:  
            break;  
        }  
    };  
};  

好了,大概流程就这样子,可以再看看这副简陋的图再联想一下流程:


Handler、MessageQueue、Looper 之间的关系_第2张图片
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