Android进阶学习——Message复用机制原理

最近在学习Android消息机制方面的原理，到了Message这块的时候发现少有文章进行分析，本着“生死看淡不服就干”的原则，我深入了源码层面，对Message巧妙的复用机制进行了解析，并写下这篇文章，供大家分享学习，如果感觉对你有帮助，欢迎点赞，私信，关注我，您的鼓励是对我最大的帮助。

在日常的Android开发中，我们经常会使用Handler来进行主子线程之间的消息传递，其中我们用的最多的就是Message对象。通过查阅官方文档或者代码注释我们可以发现，对于Message，官方建议我们使用Message.obtain来进行Message对象的获取。

那么问题来了,为什么Google会建议我们使用Message.obtain来进行对象的获取而不是让我们自己new一个Message出来呢？或者说，通过Message.obtain来获取Message对象有没有什么好处呢？

其实答案都在源码里了，谈到这里，我们就不得不提一种设计模式——享元模式，这是一种和单例设计模式很相似的设计模式，具体的细节在这里就不讲了，感兴趣的话欢迎移步菜鸟教程——享元模式。

下面还是让我们从源码开始吧，Message复用原理的入口在Message.obtain中：

/**
        从Message池中返回一个Message对象,并且允许分配新的实例
     */
    public static Message obtain() {
        //先是加了一把对象锁,这个锁是使用Object来实现的
        synchronized (sPoolSync) {
            if (sPool != null) {
                //如果Message池中非空，就从池子里取出一个Message
                Message m = sPool;
                sPool = m.next;
                m.next = null;
                m.flags = 0; // clear in-use flag
                sPoolSize--;
                return m;
            }
        }
        //如果Message池为空，就新建一个Message对象出来
        return new Message();
    }

在obtain的代码中，我们可以看到，先是判断了一把Message Pool是不是为空，如果非空的话就从池子里取出之前用过的Message进行复用，并且异步地对池子里 Message的数量进行了更新。但是如果Message池为空的话说明还没有Message被放进去，那么就new出来一个Message对象好了。

到这里，仅仅是对之前使用过的Message进行了取出，或者新建一个Message的动作，还没有看到Message到底是怎么被回收的，别急，让我们移步Message的recycle方法。

public void recycle() {
        if (isInUse()) {
            if (gCheckRecycle) {
                throw new IllegalStateException("This message cannot be recycled because it "
                        + "is still in use.");
            }
            return;
        }
        //最终调用到了这个方法
        recycleUnchecked();
    }

    /**
     * Recycles a Message that may be in-use.
     * Used internally by the MessageQueue and Looper when disposing of queued Messages.
        这句话的意思是：一般来说这个方法是被内部的MessageQueue和Looper在分发排序的Message时候来使用的
     */
    void recycleUnchecked() {
        // Mark the message as in use while it remains in the recycled object pool.
        // Clear out all other details.
        //先把这个Message标记为使用状态，防止被二次回收
        //然后把这个Message的相关状态进行了手动复位
        flags = FLAG_IN_USE;
        what = 0;
        arg1 = 0;
        arg2 = 0;
        obj = null;
        replyTo = null;
        sendingUid = -1;
        when = 0;
        target = null;
        callback = null;
        data = null;
        //Message的复用机制使用了链表数据结构来实现
        //但神奇的是这个链表没有借助任何一种数据结构如LinkedList等实现，而是通过指针的形式，将不        
        //同的Message对象进行了串联
        //在这里，先是判断了一把，如果当前Message池子的大小还没到限制值
        //那么就把当前Message池子的头指向了当前Message实例的sPool字段，也就是Message池的头        
        //部，当然，next字段和Message池子都属于Message类型
        //并且更新了池子的大小
        synchronized (sPoolSync) {
            if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
                next = sPool;
                sPool = this;
                sPoolSize++;
            }
        }
    }

从代码中我们可以看到,Message的复用机制没有使用任何一种数据结构，如LinkedArrayList，而是通过Message对象内部的spool和next字段，通过指针的方式来进行对象管理，不得不说，是一种非常巧妙的设计方式，一来降低了设计复杂度，而且由于没有创建额外的数据容器来管理对象，减轻了内存的压力，实现了轻量化的目的。

具体的实现过程我找到了一幅图来进行说明：

在Message池初始状态下，如果一个Message来到了池子里，他肯定先是被清空了数据，然后将他的sPool字段指向了Message池的头部，而next字段指向了空，当第二个Message被回收进来之后，m2的next字段指向了m1，原来m1的next字段仍然保持不变，而Message池子的头部也就是sPool指向了m2。

这样周而复始地循环，也就完成了Message的链表，进而实现了Message的复用目的。