Handler源码解析

今天来分析一波handler的源码,先从发送消息开始



调用sendMessageAtTime方法,传递了一个当前系统时间加上一个传递的时间


这里首先将当前handler对象赋值给Message对象的target,然后调用MessageQueue的enqueueMessage方法,传递了2个参数,一个为message对象,一个为当前系统时间+传递的时间,进入到MessageQueue


可以看到,message是一个链表结构,通过时间排序,插入到队列中,时间越早,越排在前面

前面这部分是发送消息,作一个小结,当handler发送一个消息后,会将消息发送到messageQueue中,用链表实现的时间优先级队列,时间是当前系统时间加上发送消息传递的时间,发送时间默认为是0+,然后通过时间的排序,时间最早的消息放在队列的前面,接下来我们再来看取消息

首先看ActivityThread的main方法



main方法中有2个关键的方法,Looper.prepareMainLooper(); 和 Looper.loop();进去看看

先看prepareMainLooper方法



这里使用了ThreadLocal,关于threadLoca的原理可以看看我之前的文章

来分析下这几段代码

首先在prepareMainLooper方法中调用了prepare方法,然后会new一个Looper出来,在new之前会判断threadLocal是否get到值,如果get不等于null,则会抛出异常,在看Looper的构造方法,会创建一个MessageQueue

由此可以看出,一个线程中只能有一个Looper对象,否则会抛异常,同理一个线程也只会有一个messageQueue,这里我们再回头看前面的这一段代码


前面使用handler发送消息时,是发送到哪个messageQueue中去了呢,看看这个mQueue对象的赋值


结合这2张图,是不是就明白了,在handler的构造方法中,获取当前线程的looper,然后再获取当前looper的messageQueue,messageageQueue是Looper的成员属性,一个Looper对应一个messageQueue.

然后我们接着看Looper的loop方法


代码有些长,我们一段一段的来看

首先获取当前线程的MessageQueue,然后在一个死循环中,调用MessageQueue的next方法,取出一个message。那么来看一看next方法


代码没有全部贴出来,不过了解这部分就够了。

首先会调用 nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); 这会调用到native层进行阻塞,这里我们不作研究。

然后我们从350行开始看,首先拿到队列的头一个message,然后与当前系统时间进行判断,如果大于,说明此消息执行的时间还未到,则会计算差值(需要等待的时间),赋值给nextPollTimeoutMillis,在下一次for循环再次调用 nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis)就会阻塞相应的时间

再看else中,360行,重新赋值队列头的消息指向下一个,再把这个消息返回,由此从messageQueue中的头部取出了一个消息。

接下来再来看343行,同步消息屏障。这个同步消息屏障是怎么回事呢

比如说系统要发送一个立马需要执行的消息,就会用到同步屏障,首先会发送一个target=null的message,(前面的代码我们可以看到当我们发送一个消息时,message的target指向当前handler本身。),然后再发送一个打了标签的异步message,就像代码中的 !msg.isAsynchronous()

同步屏障消息的逻辑就是,当判断到有一个message的target=null,则说明有一个异步消息需要马上处理,然后while循环在队列中找到这个异步消息,再返回。

next取消息分析完了,我们再回到loop方法中


在loop方法中,取到消息后,因为前面我们已经知道了msg的target对象为handler本身,则会调用handler的dispatchMessage方法


到这里消息就得到了执行。

最后消息执行完毕之后


可以看到,消息执行完了之后,会清除message中的数据,并保存在pool中,默认保存50个,然后在Message的obtain方法中创建消息,会进行复用。到这里我们应该知道了创建一个消息应该使用obtain()方法 = =。

到这里就基本分析完了,最后总结一下。

Handler发送消息,会发送到messageQueue中,使用链表结构实现的优先级队列,时间越早越排在前面,这个messageQueue是Looper的成员,

Looper对象的创建使用了threadLocal,并保证了一个线程只能有一个Looper,主线程的Looper的创建是在ActivityThread的main方法中,并开启了Looper的loop方法,进行死循环,调用当前looper中的messageQueue的next方法拿出队列头消息,如果消息执行时间未到,则会阻塞,拿到消息后通过message的target的最终调用handler的dispatchMessage方法,最后得到了执行,执行完毕后会清空message对象的数据,并保存到spool中,进行复用。 最后取消息和发送消息都使用synchronized关键字加锁,保证了线程安全。

最后如果在子线程中,创建handler对象,需要手动调用Looper的prepare方法来创建当前线程的looper对象,并开启loop方法循环取消息,不然会报错的,主线程不需要是因为源码已经开启了。


分析结束,不足之处,请多指教。

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