Android 消息机制

前言

Android的消息机制主要是指Handler的运行机制。
Handler运行需要底层的MessageQueue和Looper进行支撑。
MessageQueue是消息队列，但是他的内存存储结构不是真正的队列，而是采用单链表数据结构来存储消息队列，它只是消息的存储单元，不会处理消息
Looper：会以无限循环的形式去查找是否有消息，有消息就处理，否则就一直等待。
Looper中有一个特殊的概念ThreadLocal，他不是线程，是在每个线程存储数据。
Hander创建的时候会采用当前线程的Looper来构造消息系统，获取当前线程的Looper就要通过ThreadLocal。它可以在不同的线程互不干扰的存储和提取数据，可以获取每个线程的Looper。线程是没有Looper的需要使用Handler的时候就创建Looper。在主线程ActivityThread会自动创建Looper如果在子线程就需要我们自己调用Looper.Preare()

一，Android的消息机制概述

• 为什么无法再子线程访问UI呢
  ViewRootImpl对UI的操作进行了验证，方法为checkThread

void checkThread(){
          if(mThread!=Thread.currentThread()){
                 throw new CalledFromWrongThreadException(....); 
           }
}

Android的UI控件不是线程安全，如果线程并发访问会导致Ui控件不可控

二，Android消息机制分析

• ThreadLocal的工作原理
  ThreadLocal是一个线程内部的数据存储类，通过它可以在指定的线程中存储数据，数据存储以后，只有在指定线程中可以获取到存储数据，对于其他线程则无法获取到。即可以在不同线程中维护一套数据副本且彼此不互相影响。
  从ThreadLocal的set，get方法可以看出，他们所操作的对象都是当前线程的localValues对象的table数组，因此在不同线程访问同一个ThreadLocal的set和get方法，他们对ThreadLocal所做的读写操作仅仅限于各自线程内部。
• 消息队列(MessageQueue)的工作原理
  MessageQueue内部实现时以单链表的数据结构来维护队列，在插入，删除比较有优势
  MessageQueue主要包含两个操作，插入和读取，读取操作本身带有删除操作。
  插入对应的方法：enqueueMessage
  读取并移除对应的方法:next(是一个无限循环的方法，如果没有消息，则next方法一直会阻塞在这里，有消息就会返回这条消息并且从单链表中移除)
• Looper工作原理
  Looper在Android中扮演消息循环的角色，不停地查看MessageQueue中是否有新的消息。
  Hander需要Looper，没有Looper的线程就会报错，通过Looper.prepare()方法创建一个Looper，再通过Looper.loop()开启消息循环查询
  Looper提供了quit和quitSafely方法退出looper，quite为直接退出，quitSafetly只是设定一个标记，然后把消息队列中的已有消息处理完才会安全退出。
  Looper中的loop方法是一个死循环，唯一终止的方法就是MessageQueue的next方法返回null 则会停止，当调用的退出方法，则next方法就会返回空，否则loop就会一直无限循环，next方法也会一直阻塞。当有消息产生，loop就会处理这个消息，msg.target.dispatchMessage方法来处理，相当于交给了Handler的dispatchMessage，这个时候就切换到了指定线程了。
  注：主线程ActivityThread系统在自动生成了Looper所以不需要我们手动去调用
• Handler的工作原理

主要负责发送消息和接收消息
post的方法最后都是调用时send方法
Handler发送一条消息，向消息队列中插入一条消息，MessageQueue就会通过next方法将其交给Looper，Looper在经过处理，结束后通过disPatchMessage交还给Hander处理最后调用handlerMessage方法

• 主线程的消息队列
  主线程就是ActivityThread,通过Looper.prepareMainLooper()创建主线程的Looper以及MessageQueue通过Looper.loop()来进行消息轮询

ActivityThread用过ApplicationThread和ASM进行进程间通信，AMS以进程通信的方式完成ActivityThread的请求后悔回调ApplicationThread中的Binder方法，然后AppplicationThread会想Hander发送消息，收到消息后会将ApplicationThread的逻辑切换到ActivityThread中去执行，即回到了主线程进行操作。