0.前言
Handler,Looper,MessageQueue三者配合共同完成Android的消息机制，每个线程都有自己的消息队列。消息机制是进程起来就会从android.app.ActivityThread#main方法为main主线程创建一个MessageQueue消息队列并通过Looper#loop方法进入不断从消息队列获取消息的过程。所以子线程需要自己添加一个线程队列。
1.Handler,MessageQueue,Looper三角关系
Handler：负责生产消息，接收消息。将消息post到消息队列MessageQueue中去。
Looper：负责循环从MessageQueue消息队列中获取消息，然后通过Handler分发消息出去各自处理。
MessageQueue：当前线程的消息队列，用于接受Handler post过来的消息，存储消息。
2.Handler工作过程分析
以下代码我们平时开发过程中应该非常熟悉，我们就从这里分析。
new Handler().post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
}
});
首先我们从Handler post/postDelayed方法分析，具体这两个方法仅仅从消息池中获取一个消息实体，然后将Runnable类型r赋值给callback，用于后面回调。方法如下：
public final boolean post(Runnable r)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
public final boolean postDelayed(Runnable r, long delayMillis)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis);
}
我们可以看到post/postDelayed方法最终都是调用sendMessageDelayed方法。
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);
}
通过以上代码queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis)可以看出，其实就是将一个消息加入到消息队列MessageQueue中。接下来我们继续跟进MessageQueue#enqueueMessage方法。
3.MessageQueue工作过程分析
首页我们看看MessageQueue这个消息队列是什么时候创建的。在这里我们大家平时开发过程中很少说到android程序的入口，学过C语言的同学应该知道程序的入口就是main方法，那android是不是也用main方法呢？同样也有，位于ActivityThread中main方法（android.app.ActivityThread#main）
public static void main(String[] args) {
。
。
。
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
AsyncTask.init();
if (false) {
Looper.myLooper().setMessageLogging(new
LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
}
Looper.loop();
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}
以上我们看到Looper#prepareMainLooper方法
public static void prepareMainLooper() {
prepare(false);
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) {
throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
}
sMainLooper = myLooper();
}
}
再跟进prepare方法如下：
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
我们看到sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed))，Looper构造方法如下：
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
没错就是这里。然后我们跟进到Looper构造方法中，我们看到，原理MessageQueue是在Looper中初始化的。在这里我们看到sThreadLocal对象引用，这个其实就是一个本地变量副本，跟进ThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed))方法你可以看到其实跟线程有关联了。这里就不赘述了。具体看我上篇：ThreadLocal分析。到这里其实我们应该可以知道每个线程都有自己的消息队列。
接着我们看看消息加入队列，源码如下：
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
if (msg.target == null) {
throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
}
if (msg.isInUse()) {
throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
}
synchronized (this) {
if (mQuitting) {
IllegalStateException e = new IllegalStateException(
msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
msg.recycle();
return false;
}
msg.markInUse();
msg.when = when;
Message p = mMessages;
boolean needWake;
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
// 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;
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;
}
4.Looper工作过程分析
首先我们从上面android.app.ActivityThread#main方法中我们可以看到，通过Looper.prepareMainLooper方法在Looper类中创建一个当前本地线程关联Looper对象并创建一个消息队列。然后通过Looper.loop方法不断的从消息队列中获取消息并通过Handler分发出对应的消息。下面我们重点看看Looper#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.");
}
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.通过myLooper获取当前线程的Looper对象。
2.获取的myLooper不为空，这个时候取出Looper构造函数中创建的MessageQueue消息队列。
3.然后进入一个死循环中，通过queue.next取出下一个Message消息，消息为空则直接返回，反之继续执行。
4.通过dispatchMessage方法分发消息出去。这里我们看到是通过msg.target对象分发的，那msg.target是啥东西？我们看回android.os.Handler#enqueueMessage方法：
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
将msg.target 赋值为 this，这里我们知道msg.target其实就是一个Handler对象。
5.接着我们继续分析消息分发的过程，通过msg.target.dispatchMessage会调用android.os.Handler#dispatchMessage方法：
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
当msg.callback不为空就调用handleCallback方法，msg.callback又是啥呢？我们回忆下android.os.Handler#getPostMessage(java.lang.Runnable)方法：
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
msg.callback其实是Handler#post方法的一个Runnable对象。
反之当msg.callback为空，同时mCallback不会空，就通过Callback接口回调到调用的地方，同时直接return。
public Handler(Looper looper, Callback callback) {
this(looper, callback, false);
}
通过上面可以看出mCallback是实例化Handler的时候传进来的，则消息就会回调到对应的handleMessage方法中。
到此整个消息机制的过程就分析完了。