Android-Handler源码解析-Looper
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- Handler：SDK-31
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成员变量
// Log的TAG
private static final String TAG = "Looper";
// 线程本地变量，保证了每个线程仅有唯一的Looper对象。
@UnsupportedAppUsage
static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
// 主线程的Looper，由ActivityThread的main方法内调用Looper.prepareMainLooper()进行创建。
@UnsupportedAppUsage
private static Looper sMainLooper;
// 消息分发状态的观察者，有分发开始、分发异常、分发结束。
private static Observer sObserver;
// 消息队列
@UnsupportedAppUsage
final MessageQueue mQueue;
// 创建Looper的线程
final Thread mThread;
// 是否在loop中
private boolean mInLoop;
// 日志打印类
@UnsupportedAppUsage
private Printer mLogging;
// Trace追踪标记
private long mTraceTag;
// 慢分发阈值时间，如果设置了这个参数，如果消息分发的时间超过这个值，则这个looper将显示一个警告日志。
private long mSlowDispatchThresholdMs;
// 慢交付阈值时间，如果设置了这个参数，如果消息执行(实际交付时刻dispatchStart - post时刻msg.when)的时间超过这个值，则这个looper将显示一个警告日志。
private long mSlowDeliveryThresholdMs;
// 是否慢交付检测，如果消息交付时间超过mSlowDeliveryThresholdMs，则为true。
private boolean mSlowDeliveryDetected;
说明：
Looper为什么需要持有MessageQueue，因为Looper轮询的时候需要知道轮询哪个MessageQueue。MessageQueue相关介绍，请看Android-Handler源码解析-MessageQueue。
创建Looper
想要使用Looper，首先要创建Looper，所以我们接下来看下它是如何被创建的。
Looper.prepare()
public static void prepare() {
prepare(true);
}
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
// 调用线程已经有Looper了，再进行prepare，则抛出异常（每个线程只能创建一个Looper）。
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
// 创建Looper，并存入到sThreadLocal中。
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
prepare()方法，为静态方法，为调用线程创建一个Looper并存入到sThreadLocal中，以便后续获取此线程的Looper。quitAllowed参数传入为ture，以允许退出Looper。
说明：
- 一个线程，只能调用一次
prepare()、prepare(boolean)方法，否则抛出异常。- 一个线程，只能有一个
Looper。prepare()方法创建的Looper，允许退出。
接下来我们来看一下Looper构造方法。
private Looper(boolean quitAllowed) {
// 创建消息队列
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
// 记录创建线程
mThread = Thread.currentThread();
}
Looper构造方法，为私有方法，不能通过new创建，参数quitAllowed为是否允许退出，创建Looper会创建一个MessageQueue，并记录创建线程。
说明：
- 一个
Looper，只有一个MessageQueue，只有一个关联Thread。MessageQueue创建的相关介绍，请看Android-Handler源码解析-MessageQueue-创建MessageQueue。
Looper.prepareMainLooper()
@Deprecated
public static void prepareMainLooper() {
// 准备Looper，如没有则进行创建，不允许退出。
prepare(false);
// 同步，保证线程安全。
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) {
// 已经创建MainLooper了，再准备，则抛出异常。
throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
}
// 获取调用线程的Looper，为MainLooper。
sMainLooper = myLooper();
}
}
prepareMainLooper()方法，为静态方法，为主线程准备Looper，并传入quitAllowed为false使其不允许退出，并将其标记为app的主looper。myLooper()相关介绍，看后面的-获取Looper。
已被声明为@Deprecated（弃用），因为app的主线程looper是由Android环境创建的（ActivityThread的main方法内调用Looper.prepareMainLooper()创建），因此永远不需要自己调用这个函数。
说明：
- 多个线程只能调用一次
prepareMainLooper()方法，否则抛出异常。- 主线程
Looper，是由Android环境创建的（ActivityThread的main方法），不需要我们关心。- 主线程
Looper，不允许退出。
小结
- 创建-非主线程
Looper，只能通过Looper.prepare()方法创建，它是允许退出的。- 创建-主线程
Looper，它是通过Android环境创建（ActivityThread的main方法内调用Looper.prepareMainLooper()创建），它是不允许退出的。- 一个线程，一个
Looper，一个MessageQueue。
获取Looper
创建完Looper后，便可以获取Looper使用了，所以我们接下来看下它是如何被创建的。
Looper.myLooper()
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
myLooper()方法，为静态方法，返回与当前线程关联的Looper对象。如果调用线程没有与Looper关联，则返回null。
Looper.getMainLooper()
public static Looper getMainLooper() {
synchronized (Looper.class) {
return sMainLooper;
}
}
getMainLooper()方法，为静态方法，返回主线程Looper对象。
小结
- 获取
Looper，有两个方法：Looper.myLooper()、Looper.getMainLooper()。Looper.myLooper()方法，获取调用线程的Looper，有可能为null。Looper.getMainLooper()方法，获取主线程的Looper，不会为null。
轮询Looper
当Looper创建好后，需要调用Looper.loop()方法，使其进入消息循环中，所以我们接下来看下它的Looper.loop()方法。
Looper.loop()
public static void loop() {
// 获取当前线程Looper对象
final Looper me = myLooper();
if (me == null) {
// Looper对象为空，抛出异常（没有Looper; 这个线程上没有调用Looper.prepare()）。
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
if (me.mInLoop) {
// 已经在loop中，再调用loop()，则提示警告（再次loop将使队列中的消息在此消息完成之前被执行）。
Slog.w(TAG, "Loop again would have the queued messages be executed"
+ " before this one completed.");
}
// 标记在loop中
me.mInLoop = true;
// 确保这个线程的标识是本地进程的标识，并跟踪标识token实际上是什么。
Binder.clearCallingIdentity();
final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
// 允许用系统道具（adb命令）覆盖一个阈值，例如：
// adb shell 'setprop log.looper.1000.main.slow 1 && stop && start'
final int thresholdOverride =
SystemProperties.getInt("log.looper."
+ Process.myUid() + "."
+ Thread.currentThread().getName()
+ ".slow", 0);
// 慢交付检测，恢复默认值。
me.mSlowDeliveryDetected = false;
// 死循环，遍历消息队列里的消息。
for (;;) {
// 调用loopOnce方法，进行处理。
if (!loopOnce(me, ident, thresholdOverride)) {
// loopOnce方法返回false，退出循环，结束loop。
return;
}
}
}
loop()方法，为静态方法，内部执行死循环进行轮询，调用loopOnce()方法轮询单个消息。loopOnce()方法返回true，则继续轮询下一个消息；返回false，则退出循环，结束loop。
说明：
- 当前线程调用
Looper.loop()方法前，一定要为当前线程准备Looper（调用Looper.prepare()），否则抛出异常。
接下来，我们来看一下loopOnce()方法。
private static boolean loopOnce(final Looper me,
final long ident, final int thresholdOverride) {
// 获取此Looper的消息队列里面的下个消息，有可能会阻塞线程。
Message msg = me.mQueue.next();
if (msg == null) {
// 没有消息，表示消息队列正在退出（调用quit()方法），直接返回false以退出loop。
return false;
}
// 获取日志打印类，这必须在一个局部变量中，以防UI事件设置logger。
final Printer logging = me.mLogging;
if (logging != null) {
// 打印日志：Dispatching（分发中）
logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
+ msg.callback + ": " + msg.what);
}
// 获取Looper的全局观察者，使用变量，确保观察者在处理事务时不会更改。
final Observer observer = sObserver;
// 获取追踪标记
final long traceTag = me.mTraceTag;
// 获取消息分发阈值
long slowDispatchThresholdMs = me.mSlowDispatchThresholdMs;
// 获取消息交付阈值
long slowDeliveryThresholdMs = me.mSlowDeliveryThresholdMs;
if (thresholdOverride > 0) {
// 有覆盖的（adb命令传入），则用覆盖的值。
slowDispatchThresholdMs = thresholdOverride;
slowDeliveryThresholdMs = thresholdOverride;
}
// 是否记录慢交付
final boolean logSlowDelivery = (slowDeliveryThresholdMs > 0) && (msg.when > 0);
// 是否记录慢分发
final boolean logSlowDispatch = (slowDispatchThresholdMs > 0);
// 是否需要获取开始时刻
final boolean needStartTime = logSlowDelivery || logSlowDispatch;
// 是否需要获取结束时刻
final boolean needEndTime = logSlowDispatch;
if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {
// 开始追踪
Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));
}
// 分发开始时刻
final long dispatchStart = needStartTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
// 分发结束时刻
final long dispatchEnd;
// token，用于Observer回调间传递。
Object token = null;
if (observer != null) {
// 获取token，通知Observer消息分发开始。
token = observer.messageDispatchStarting();
}
// 设置当前线程的Uid
long origWorkSource = ThreadLocalWorkSource.setUid(msg.workSourceUid);
try {
// 通知Message的Handler进行分发消息（重要！！！）
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (observer != null) {
// 通知Observer消息分发结束
observer.messageDispatched(token, msg);
}
// 记录分发结束时刻
dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
} catch (Exception exception) {
if (observer != null) {
// 通知Observer消息分发异常
observer.dispatchingThrewException(token, msg, exception);
}
throw exception;
} finally {
// 恢复当前线程的Uid
ThreadLocalWorkSource.restore(origWorkSource);
if (traceTag != 0) {
// 结束追踪
Trace.traceEnd(traceTag);
}
}
if (logSlowDelivery) {
// 记录慢交付，如果（dispatchStart - msg.when）时间大于阈值，则进行Slog提示警告。
if (me.mSlowDeliveryDetected) {
if ((dispatchStart - msg.when) <= 10) {
Slog.w(TAG, "Drained");
me.mSlowDeliveryDetected = false;
}
} else {
if (showSlowLog(slowDeliveryThresholdMs, msg.when, dispatchStart, "delivery",
msg)) {
me.mSlowDeliveryDetected = true;
}
}
}
if (logSlowDispatch) {
// 记录慢分发，如果（dispatchEnd - dispatchStart）时间大于阈值，则进行Slog提示警告。
showSlowLog(slowDispatchThresholdMs, dispatchStart, dispatchEnd, "dispatch", msg);
}
if (logging != null) {
// 打印日志：Finished（已完成）
logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
}
// 确保在分发过程中线程的标识没有损坏。
final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
if (ident != newIdent) {
// 已损坏，提示。
Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x"
+ Long.toHexString(ident) + " to 0x"
+ Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "
+ msg.target.getClass().getName() + " "
+ msg.callback + " what=" + msg.what);
}
// 回收消息（不检查，直接回收）
msg.recycleUnchecked();
return true;
}
loopOnce()方法，为静态方法，为轮询单个消息。它会先获取消息队列的下个Message，然后调用Message的目标Handler进行分发。
说明：
- 当
Looper的MessageQueue里面没有消息时，则线程进入阻塞，释放CPU，它不会因为没有数据而停止loop()，所以如果此Looper不使用了，一定要调用quit()来结束循环，它会使MessageQueue的next()方法返回null，从而结束循环。- 可通过调用
looper.setMessageLogging()给指定Looper设置日志打印者，以监听消息状态，>>>>> Dispatching to为分发开始，<<<<< Finished to为分发结束，可判断时间差来判断分发是否超时。MessageQueue获取消息的相关介绍，请看Android-Handler源码解析-MessageQueue-获取Message。
小结
- 轮询
Looper前，调用线程一定要有Looper（需调用Looper.prepare()），否则抛出异常。- 非主线程
Looper，如果不使用了，一定要调用quit()来结束循环。- 当
MessageQueue里面没有消息时，则线程进入阻塞，释放CPU，它不会因为没有数据而停止loop()，所以如果此Looper不使用了，一定要调用quit()来结束循环。
退出Looper
Looper不使用了，便需要退出，所以我们接下来看下它是如何退出的。
quit()
public void quit() {
mQueue.quit(false);
}
quit()方法，为不安全的退出Looper。
说明：
- 此方法，导致
loop()方法，在不处理消息队列中的任何消息的情况下终止，因为它会删除消息队列中所有消息。- 在
looper被请求退出后，任何向队列发送消息的尝试都将失败。例如，Handler.sendMessage(Message)方法将返回false。- 此方法，可能是不安全的，因为在
looper终止之前可能无法传递一些消息。考虑使用quitSafely，以确保所有等待的工作都以有序的方式完成。MessageQueue退出MessageQueue的相关介绍，请看Android-Handler源码解析-MessageQueue-退出MessageQueue。
quitSafely()
public void quitSafely() {
mQueue.quit(true);
}
quitSafely()方法，为安全的退出Looper。
说明：
- 此方法，导致
loop()方法，在处理消息队列中的已经到期的所有消息，不处理消息队列中的未来（当前时刻以后）到期的所有消息的情况下终止，因为它会删除消息队列中所有未来的消息。
小结
- 退出
Looper，有两个方法：quit()不安全退出、quitSafely()安全退出。quit()方法，在不处理消息队列中的任何消息的情况下终止（此方法，可能是不安全的，因为在looper终止之前可能无法传递一些消息）。quitSafely()方法，在处理消息队列中的已经到期的所有消息，不处理消息队列中的未来（当前时刻以后）到期的所有消息的情况下终止。- 在
looper被请求退出后，任何向队列发送消息的尝试都将失败。例如，Handler.sendMessage(Message)方法将返回false。
属性set、get方法
Looper的mLogging、mThread、mQueue属性对外提供了set、get方法，我们接下来看下它们的实现。
setMessageLogging()
public void setMessageLogging(@Nullable Printer printer) {
mLogging = printer;
}
设置此Looper处理消息时控制消息的日志记录。如果启用，日志消息将在每次消息分发的开始和结束时写到printer，标识目标Handler和消息内容。
getThread()
public @NonNull Thread getThread() {
return mThread;
}
获取与此looper关联的线程。
getQueue()
public @NonNull MessageQueue getQueue() {
return mQueue;
}
获取此looper的消息队列。
其它
Looper.myQueue()
public static @NonNull MessageQueue myQueue() {
return myLooper().mQueue;
}
获取与当前线程关联的MessageQueue对象。此线程必须有Looper，否则将抛出NullPointerException。
isCurrentThread()
public boolean isCurrentThread() {
return Thread.currentThread() == mThread;
}
判断调用线程是否是该looper的线程，如果是，则返回true。
dump()
public void dump(@NonNull Printer pw, @NonNull String prefix) {
pw.println(prefix + toString());
mQueue.dump(pw, prefix + " ", null);
}
转储looper的状态，以进行调试，调用MessageQueue的dump()方法。
说明：
MessageQueue转储的相关介绍，请看Android-Handler源码解析-MessageQueue-其它。
总结
以上就是Handler源码的Looper源码部分，Handler其它源码部分看下面导航。之后会出其它Android源码系列，请及时关注。如果你有什么问题，大家评论区见！
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