[Android 知识点剖析] Looper Handler MessageQueue

快速了解消息循环场景

首先一句话总结一下上面这些概念：

Looper是为一个Thread添加一个事件循环（Message Loop）
MessageQueue是Looper中管理Message的队列
Message是事件循环中的事件对象
Handler是用来创建Message并且管理发送Message的

接下来用通俗的语言来描述一下这些对象运行的场景：

Looper是一个死循环，它里面持有一个MessageQueue，然后这个循环不断的从MessageQueue里拿Message出来执行。如果MessageQueue里没有东西执行线程就会等待，那谁往MessageQueue里塞Message呢？没错，就是Handler。

如果你找这个文章，只是为了某种原因救急，那么到这里我觉得就结束了。但如果你还需要完全掌握这些概念并且能讲给别人听，那么下面部分应该不会让你失望呦 :)

这些对象之间的关系

大多数场景下，我们可能并不需要自己创建Looper，我们关注这些源自于对Handler的使用有疑惑。我们从一个常见的场景来进入主题。

从工作线程让一段代码在主线程中执行

完成这个任务一般我们有两种做法：

Handler.post
直接上实现代码：

Handler mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()); //等同于context.getMainLooper()
Runnable myRunnable = new Runnable() {
    @Override 
    public void run() {....} // This is your code
};
mainHandler.post(myRunnable);

代码创建了一个使用主线程Looper的Handler对象，并把Runnable post到主线程Looper的MessageQueue里。如上面介绍所说，等Looper拿到这个runnable就会执行。

Activity.runOnUiThread
在你可以方便获得Activity对象的时候，可以直接调用这个方法来实现代码在主线程调用。我们来看看这个方法代码实现：

public final void runOnUiThread(Runnable action) {
        if (Thread.currentThread() != mUiThread) {
            mHandler.post(action);
        } else {
            action.run();
        }
    }

代码实现里判断了当前线程是否是主线程，如果是主线程，直接执行Runnable的run方法（action.run())；如果不是，则使用绑定在主线程的handler把Runnable post到主线程Looper的MessageQueue里。
从这段代码能思考到下面几点：

调用runOnUiThread的时候，你可以从任何线程，只要你能获得activity实例，不需要做任何线程判断，因为系统帮你做了。
这个方法实现其实是封装了一下方法一的Handler实现方式。

对象关系解析

先看类图：

[Android 知识点剖析] Looper Handler MessageQueue_第1张图片

类图

如上图，Handler和Looper，Looper和MessageQueue,Thread之间都是组合关系。从Looper的官方文档的推荐代码我们看到Looper是如何给一个Thread添加消息队列能力的：

class LooperThread extends Thread {
      public Handler mHandler;
      public void run() {
          Looper.prepare();
          mHandler = new Handler() {
              public void handleMessage(Message msg) {
                  // process incoming messages here
              }
          };
          Looper.loop();
      }
  }

调用了Looper.prepare()和Looper.loop(); 其中Looper.prepare是构造Looper对象，并且创建MessageQueue和获得Looper所在线程；Looper.loop()就是启动死循环，并从MessageQueue中读取Message执行（大家可以直接参考源码来看，非常简单）
Handler对象的创建成功的必要条件是Handler所在的线程拥有一个调用过prepare()的Looper，不然会抛出异常。然后Handler.post等方法调用，实际上是调用Handler拥有的Looper的MessageQueue.enqueue方法把要执行的Runnable或者Message加入队列中等待执行。
它们之间的关系就是这么简单，no big deal :D

为什么会这么设计？

根据上面的解析可以看出，没有Looper的设计，Handler也没有必要存在，那为什么需要Looper?
其实任何牵扯GUI的系统，都会有这样的需求，而且基本上是一个模式。Looper就做了两件事：

把一个run()方法执行完就结束的普通线程，转化为一个可以持续执行的Android app。
提供一个MessageQueue，GUI需要任务队列来完成操作。
我们知道，当程序开始运行，会执行main方法，Android程序一般来说执行在main方法所在的线程中——“主线程”，主线程也不是什么特别的线程，也是使用new Thread()方法来创建的，看下面的代码：

public class HelloRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("Hello from a thread!");
    }
    public static void main(String args[]) {
        (new Thread(new HelloRunnable())).start();
    }
}

不过，这跟我们所知道的Android主线程不同的是，run()方法执行完，程序就退出了。在Android中，这显然不是我们需要的，我们希望主程序初始化完成后，等待用户的操作，反馈用户的操作并执行接下来的任务。并且用户可能进行一系列连续的操作，我们需要一个先进先出的队列来缓冲用户操作并交给程序执行，这就是Looper的作用，在任何GUI系统里，都有一样的机制来完成这个目的。
而且Looper的官网说：

"Threads by default do not have a message loop associated with them", and Looper is a class "used to run a message loop for a thread".

这样就更好理解Looper了。

为什么证明我们的描述，我们去ActivityThread class看它的main方法，把一个普通Thread变成了主线程：

        Looper.prepareMainLooper();

        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);

        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
        }
        if (false) {
            Looper.myLooper().setMessageLogging(new
                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
        }

        Looper.loop();

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

好了，大概就是这样了先，有问题一起探讨~ 终于把这个写了，居然写了一天...