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Android的线程间通信就靠Handler、Looper、Message、MessageQueue。
1. Looper
先来看看looper.prepare()这个方法，它的作用是确保每个线程只有一个Looper。
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
//在当前线程绑定一个Looper
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
以上代码只做了两件事情： 1. 判断当前线程有木有Looper，如果有则抛出异常。 2. 如果没有的话，那么就设置一个新的Looper到当前线程。
上述代码中调用的Looper的构造函数，接下来看看构造函数
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}
Looper在构造函数里干了两件事情： 1. 将线程对象指向了创建Looper的线程。 2. 创建了一个新的MessageQueue。
再来看看looper.loop()方法
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();//获得当前线程绑定的Looper
if (me == null) {
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
final MessageQueue queue = me.mQueue;//获得与Looper绑定的MessageQueue
// 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();
//进入死循环，不断地去取对象，分发对象到Handler中消费
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // 不断的取下一个Message对象，在这里可能会造成堵塞。
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);
}
//在这里，开始分发Message
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);
}
//当分发完Message之后，当然要标记将该Message标记为 *正在使用* 啦
msg.recycleUnchecked();
}
}
分析了上面的源代码，我们可以意识到，最重要的方法是：
- queue.next()
- msg.target.dispatchMessage(msg)
- msg.recycleUnchecked()
其实Looper中最重要的部分都是由Message、MessageQueue组成的！这段最重要的代码中涉及到了四个对象,他们与彼此的关系如下：
- MessageQueue：装食物的容器
- Message：被装的食物
- Handler（msg.target实际上就是Handler）：食物的消费者
- Looper：负责分发食物的人
looper函数就是不断从消息队列里面取消息，如果队列里面没有消息，就阻塞，直到有消息，则把这个消息取出，并调用Hander的dispatchMessage函数。
2. Handler
先来分析Handler的构造函数
public Handler() {
this(null, false);
}
public Handler(Callback callback, boolean async) {
if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final Class 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());
}
}
//获取与创建Handler线程绑定的Looper
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
//获取与Looper绑定的MessageQueue
//因为一个Looper就只有一个MessageQueue，也就是与当前线程绑定的MessageQueue
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
Handler通过获取当前线程的Looper对象，通过Looper对象来获取并保存了消息队列。Handler为什么要获取消息队列的引用呢？主要是，Handler需要把消息“塞”进消息队列里面，因此必须得有消息队列引用。
发送消息的sendMessage函数
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) {
//引用Handler中的MessageQueue
//这个MessageQueue就是创建Looper时被创建的MessageQueue
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
//将新来的Message加入到MessageQueue中
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
//赋值
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
从上面代码看出，sendMessage其本质就是对应一个消息入队的过程。
前面我们知道，Looper从队列里面取出消息后，调用Handler的dispatchMessage函数
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，其实就是调用了handleMessage函数，而我们平时定义Handler对象时就是重写这个函数，因此取出消息后，会调用我们定义的handleMessage。
总结
当我们调用handler.sendMessage(msg)方法发送一个Message时，实际上这个Message是发送到与当前线程绑定的一个MessageQueue中，然后与当前线程绑定的Looper将会不断的从MessageQueue中取出新的Message，调用msg.target.dispathMessage(msg)方法将消息分发到与Message绑定的handler.handleMessage()方法中。
一个Thread对应多个Handler，一个Thread对应一个Looper和MessageQueue，Handler与Thread共享Looper和MessageQueue。 Message只是消息的载体，将会被发送到与线程绑定的唯一的MessageQueue中，并且被与线程绑定的唯一的Looper分发，被与其自身绑定的Handler消费。