Handler进阶之sendMessage原理探索

Handler进阶之sendMessage

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 本文主要进一步的探索Handler，主要介绍下Handler是如何发送消息的？
 用过Handler的想必对一下几个方法都不会陌生：

sendMessage(Message msg);//立刻发送消息
sendMessageAtTime(Message msg, long atTime);//在某个时间点发送消息
sendMessageDelayed(Message msg, long delayedTime);//在当前时间点延迟一段时间发送消息

 以上是三个Handler发送消息的方法，区别在于发送的时间点不一致，但其实三个方法在最终都是执行Handler内的同一个方法，只是在参数上稍有区别：

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
    {
        if (delayMillis < 0) {
            delayMillis = 0;
        }
        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
    }
sendMessage(Message msg);
//对应
sendMessageDelayed(msg, 0)；
sendMessageAtTime(Message msg, long atTime);
//对应
sendMessageDelayed(msg, atTime)
sendMessageDelayed(Message msg, long delayedTime);
//对应
sendMessageDelayed(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayedTime)

 从上面的代码能够看出，最终的消息发送都是传入了要发送Message对象和对应需要发送Message的时间点。
我们猜想，Handler发送消息难道是根据Message需要发送的时间点设置一个定时器让Message在某个时间点被发送出去？
如果仅此而已的话，你也太小看google的大牛们了。是不是已经有点迫不及待想直到大牛们都是怎么来做的了？

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 这里将中间调用的几个简单的过程跳过，熟悉Java的一眼就能看懂，直接进入发送消息时最核心的部分，
我们都知道Handler发送消息其实是将Message先放入到了MessageQueue，能看到该文章的我默认大家都已经很熟悉
Handler的基本原理了，如果又不熟悉的，可以参考

Handler消息机制原理全方面解读

 此处直接看Message放入MessageQueue的过程：

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
        ...//代码较多，省去了部分抛出异常的代码
        synchronized (this) {
            ...
            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;
    }

 重点就在if-else这里，将它们一个一个拆开来看：

if (p == null || when == 0 || when < p.when) {//p是当前MessageQueue队首Message
    // New head, wake up the event queue if blocked.
    msg.next = p;
    mMessages = msg;
    needWake = mBlocked;
}

 如果当前队列没有其他需要发送的Message；或者当前新添加进来的的Message的时间点为0（即需要立即发送的消息）；
或者当前新添加进来的的Message需要发送的时间点小与当前MessageQueue队列头部Message的时间点（即当前添加进来的Message需要在当前MessageQueue队列头部Message之前被发送）时，就会进入到if代码块里面。此时做的事情是将当前新添加的Message插入到了MessageQueue的队首（看不懂是如何插入的可以参考Handler消息机制原理全方面解读，
Message 的存储是链表的形式，next相当于链表的尾指针）。
 这里还有一个赋值操作（needWake = mBlocked），这里解释下，可以看到代码里也有注释，新的首部，然后如果阻塞了，需要唤醒线程。为什么会有线程的阻塞呢？其实MessageQueue内部的消息是按需要发送的时间点从小到大排列的，后面会分析到，从当前if里的when判断也能看出一二，当队首的Message未到达发送的时间点时，说明其当前所有的消息都未到达发送的时间，上面说过，Handler发送消息并不是通过定时器发送的，所以，当队首Message（最近需要发送的Message）未到达发送时间点时，线程被阻塞，所以这里需要根据线程是否阻塞看是否需要唤醒线程，这样才能使新加入的Message能及时发送出去，不会被阻塞。线程的唤醒是通过native的方法来实现的。
 接着来看下else里面的代码：

                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;

 执行到了else语句里面，说明了当前添加进来的Message是在当前MessqgeQueue队首的Message之后才会被发送的，上边分析if部分代码的时候说过了Message是按需要发送的时间先后排列在MessageQueue中的，这里的for循环实际操作就是找到MessageQueue中比当前添加进来的Message需要发送的时间点大的位置，将Message插入到其前边（实际就是一个链表的插入操作）。
 本章分析到这里就先告一段落了，之后会再详细的分析Message从MessageQueue的取出过程，可以先参考Handler消息机制原理全方面解读。

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之所以写这篇文章主要是为了解答两个问题。

1. sendMessageDelayed是如何实现延时发送消息的？
2. sendMessageDelayed是通过阻塞来达到了延时发送消息的结果，那么会不会阻塞新添加的Message？

总结：

1. Handler在发送消息的时候，MessageQueue里的消息是按照发送时间点从小到大排列的，
   如果最近的Message未到达发送的时间则阻塞。
2. 新加入的数据会根据时间点的大小判断需要插入的位置，同时还需要判断是否需要唤醒线程去发送当前的队首的消息。