1.Looper、Handler、MessageQueue的关系
- Looper 用于线程的消息循环,一个线程只能有一个Looper对象
- Handler
- 执行任务调度和发生一些操作（在未来某时刻）
- 执行其他线程中的队列消息
- MessageQueue 消息队列
一个Looper关联一个MessageQueue，并不断从MessageQueue中取出消息，提交给Handel处理。
2.Looper
以主线程为例。Looper的初始化过程是这样的。
代码地址：/frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java#main(String[] args)
Looper.prepareMainLooper();
xxxx
Looper.loop();
而非UI线程的初始化过程
Looper.prepare()
xxx
Looper.loop();
不管是主线程还是其他线程，都会调用prepare(boolean quitAllowed)方法，参数为是否允许退出循环，主线程是不允许的，而其他线程是允许的。
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));
}
接下来看Looper的构造方法
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
从构造方法中可以看出，将Looper、MessageQueue、currentThread之间建立的关联。
那么，Looper对象是如何从消息队列中不断地取出消息呢？代码比较长，我们拆开来看。
final Looper me = myLooper();
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
取出和当前线程对应的Looper对象
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
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();
msg.recycleUnchecked();
}
}
上面的代码中去掉了一些日志代码。可以看到,死循环从MessageQueue中取出消息，并调用msg.target.dispatchMessage(msg)方法去消息小心，最后回收。
3.Handler
既然知道了Looper，那么我们需要知道消息是怎么来的。
Message msg = new Message();
msg.what = xxx;
msg.obj = xxx;
handler.sendMessage(msg);
我们通常都是通过上面的步骤去发送的，所以，追踪下代码。
sendMessage->sendMessageDelayed->sendMessageAtTime->enqueueMessage
到这里就来到了一个关键点了，我们看下代码。
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
还记得我们上面分发消息的地方么？同样有target，这个是什么呢？我们进Message的源码里一探究竟。
Handler target
好，是一个handler对象，也就是我们当前线程的一个handler对象，也就是发送消息的那个handler对象。所以，我们现在来看看handler的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);
}
}
调用关系和初始化的关系有关。
- Message.obtain(Handler h, Runnable callback) 构造消息时，会调用handlerCallback(msg)方法
- 初始化Handler的构造函数带CallBack参数是，调用mCallBack的 handleMessage(msg)方法
- 否则，调用handlerMessage(msg)方法。
回到enqueueMessage方法，发现是通过调用MessageQueue的enqueueMessage方法来插入消息的。
4.MessageQueue
消息队列，字面意思是消息队列，然而我们知道，队列的方式是先进先出，而我们的消息时候时间调度的，因此，并不符合先进先出的思想，所以，消息队列实际上是个链表，这样我们才能往任意位置插入消息。enqueueMessage的代码如下：
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;
}
上面的步骤是这样子的。
- 判断是否关联了handler
- 判断是否用过(已经插入到链表中的)
- 当前队列是否处在退出状态
- 退出状态 回收资源，插入链表失败
- 不是退出状态
- 改变Message的状态为已经use，并获取message的when时间
- 在链表中找到合适的位置插入
- 和链表头结点比较时间，如发生时间在头结点消息之前，插入到头结点
- 死循环，找到该消息比链表中的消息早发生的消息，插入到那条消息前面，否则就插入到链表表尾
在最前面Looper里，一直通过queue.next()去读取链表里的消息，所以，我们来看下next方法。由于next的方法比较长，我们一段一段来看。
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
if (msg != null && msg.target == null) {
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
// Next message is not ready. Set a timeout to wake up when it is ready.
nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
} else {
// Got a message.
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) {
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
msg.markInUse();
return msg;
}
} else {
// No more messages.
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
假如当前Message不为null 但是没和handler关联的话，就找下一个消息，知道找到不是null也关联到handler的Message
如果当前时间小于Message的when的话，就计算时间差，并赋值给nextPollTimeoutMillis
-
不小于的话
- 假如步骤1中链表头的消息没关联handler，就将步骤1中找出的不是null也关联了handler的Message的上一条Message.next指向该Message.next(这里有点绕，其实就相当于在链表中移除了改消息)，并返回该消息
- 否则，将mMessages(表头)指向msg.next(也是移除了该消息)
下面的代码忽略(ps:我看不懂...)
5.总结
当然，这些东西里面我没有介绍ThreadLocal这个，想了解的朋友们去Google吧(百度不是出事了么，嘿嘿)。
Android中的消息传递机制是一个非常重要的东西，我们需要简单的了解下他的简单原理，所以，大家也去看看源代码吧。