读Android Handler相关源码

序

因为最近准备面试，被问到源码相关的问题，没能回答上来，再加上之前就有想要读源码的想法，趁着现在比较闲，开始这个读源码系列。

开始

android framework里handler相关源码是比较少，作为入门很合适。handler源码下载或在线阅读的地址，google一下就能找到，这里就不赘述了。
先找到handler源码，一开始的类注释很详细，先读一遍对于理解源码有帮助，并且引出了message和message queue这两个相关类。接着让我们关注handler的多个重载的构造方法。这些构造方法的最终目的，都是赋值类变量mLooper,mQueue,mCallback,mAsynchronous,其中mLooper和mQueue是为了在handler中提供方法实现发生、取消消息以方便调用而不需要让客户端代码深入到looper和message queue中，callback是包含handleMessage方法的接口，以避免必须继承handler才能使用的限制，而mAsynchronous是为了使handler实现异步发生消息，设置此值的构造器设置为了hide,需要通过静态方法createAsync()创建。
handler发送的消息的参数分为两种，一种是Runnable,一种是message,不过Runnable参数的方法，实现里也是先通过obtain方法获取一个message，再将message的callback设置为这个runnable，所以最终实现也是发送message参数。接着我们来看message的实现。
message类封装了消息的描述（what）和数据（包含两个int类型的arg以提供低开销的存储，如果够用的话，或者可以使用setData）。message的obtain方法实现了message的复用，其原理是，首先在message中定义静态字段sPool，在message的recycleUnchecked方法中，将当前message赋值给sPool，然后obtain方法实现就可以检查sPool是否为null，不是的话就可以将这个对象返回，以减少对象创建的消耗。当然只有sPool的话，就只能复用一个message,所以message对象中还有next字段，实现一个链表结构，在recycleUnchecked方法中，将sPool赋值给next,第一次调用时，sPool为null,如果此时第二次调用，因为sPool已经被赋值了，所以next就指向第一次调用时的sPool,而sPool就指向了当前的message,然后在obtain方法中，在将当前sPool赋值给要返回的message对象之后，将sPool的next赋值给sPool，以将链表的头指向下一个未被使用的message。
了解了message的实现之后，我们终于可以看一下发送和取消message的实现。这涉及到MessageQueue和Looper这两个类。首先是发送，调用handler的sendMessage或者postRunnable之类的方法，最终都会调用到MessageQueue的enqueueMessage方法，这个方法用到了MessageQueue内部维护的mMessages对象，如果这个对象为null,则直接将要发送的消息赋值给这个mMessages，否则就又用到了我们之前提到的Message的next内部字段，插入的逻辑则不是绝对的头插或者尾插，而是根据message的when字段（涉及到延迟处理消息的逻辑），将这个新的消息插入到链表中。而取消message，根据调用的方法不同，具体的实现也会有一些差异，但基本的逻辑都是先得到第一个message，顺着next字段遍历链表，找到满足条件（包含跟给定的字段相等的字段）的message，调用其recycle方法（最终就是之前讲的recycleUnchecked方法）将这个message逻辑状态改为可复用。
接着发送message之后讲，消息是在哪里得到处理的呢，这就涉及到Looper了。Looper是用来在线程中启动一个消息循环，构造方法中会创建一个MessageQueue。先调用Looper的prepare方法，以初始化，然后调用loop方法开启循环，至于将这两步拆分成两个方法，则是为了在loop开启循环之前，有机会创建关联这个looper的handler,然后再启动循环。
然后就是关键的loop方法，方法实现中有一部分是为了打印，记录日志，关键的逻辑代码就是在一个for循环中，调用MessageQueue的next方法，而这个方法，就将我们刚才赋值的mMessages对象返回用于处理，当然实际的方法实现没这么简单，会涉及到message因为设置了延时，而时间没有到，则设置到设置的延时时间再处理，而且在得到要返回的message对象之后，需要将这个对象的next字段指向的对象赋值给mMessage用于下一次处理。在得到了待处理的message对象之后，调用message对象的target字段（此字段是Handler类型）上的dispatchMessage方法，进行处理。这个方法先判断message自己的callback字段是否为null,不是的话，调用callback的run方法，否则如果handler自己的mCallback字段是否为Null,不是的话，调用其handleMessage方法，否则的话就调用handler自己的handleMessage方法。
有几点自己看的不是很明白，首先在MessageQueue中，涉及到很多别的native方法，在next方法中就有调用nativePollOnce本地方法，目前还没有看过其实现，然后就是message有异步消息和同步消息的区别，源码注释中有提到，同步消息会受到barrier的限制，比如ui更新的时候，就会阻塞消息的处理，但异步消息不受此限制，这些地方还需要查找资料加以理解。
写了这么多，就是简单的梳理了一下自己一天读源码的思路，有不妥之处，欢迎指出。