Android系统-线程-消息处理机制

引言：

Android应用消息处理机制是怎么样的呢？
跟Native，Linux底层都有些什么关系呢？

概念与理解：

Android应用程序是通过消息来驱动的。

1）应用程序的每一个线程在启动的时候，都可以首先在内部创建一个消息队列，

2）然后进入消息循环，并不断检查他的消息队列是否又行的消息需要处理。
        如果有：那么线程就会将它从消息队列中取出来，进行处理
        如果没有：线程就会进入睡眠等待状态，直到有新的消息需要处理为止。
这样的就叫做：通过消息来驱动应用程序的执行了。

Android应用程序的消息处理机制是围绕消息队列来实现的。

一个线程拥有一个消息队列之后，就可以进入到一个消息循环中，同时其他线程以及线程本身可以往这个消息队列发送消息。以便可以在这个消息独立额被处理是执行一个特定的操作。这样我们就可以将消息机制分为两个阶段：消息队列的创建和消息队列的循环。消息队列的循环又可以分为：消息的发送和消息处理。

1、消息队列的创建

MessageQueue：此对象用来描述Android应用线程的消息队列。

Looper：此对象是用来实现循环的。

这两个对象在Java层和Native层都有实现。所以Android的消息循环机制不仅可以在Java代码中使用，也可以在C++的代码中使用。先看一个导图：

1）Java层有MessageQueue类和Looper类，Native层有NativeMessageQueue类和Looper类

 2）Java中，每一个Looper对象内有一个MessageQueue类型的成员变量mQueue，指向一个MessageQueue；

3）Native中，每一个NativeMessageQueue对象内部都有一个类型为Looper的成员变量mLooper，指向Native层的Looper对象。

这样就让Java层和Native层各自吧MessageQueue和Looper关联在一起了。那Java层与Native层又是怎么关联在一起呢？答案是mPtr，这是MessageQueue的对象的一个类型为int型的成员变量，它是指向NativeMessageQueue的。

MessageQueue和Looper构成了一个消息循环的基础框架，那消息放哪里呢？

消息是用一个叫做Message的类型的成员变量mMessage来描述的。这个mMessage是属于MessageQueue对象的。MessageQueue，Looper，Message就构成了消息循环的所有元素了。

消息队列是怎么创建的呢？消息又是怎么加到消息队列去的呢？

Looper里面通过两个静态成员函数可以创建消息队列：

1）prepareMainLooper ：应用程序主线程创建消息队列

2）prepare：子线程创建消息队列

当调用这两个静态成员函数进行消息队列创建时，Java层的Looper类就会在这个线程中创建一个Looper对象和一个MessageQueue对象。在创建Java层的MessageQueue对象的过程中，会调用nativeInit在C++层创建一个NativeMessageQueue对象和一个Looper对象。上面已经解释了Java层和Native层时怎么关联在一起的了。在创建NativeMessageQueue对象时，还会创建一个管道，这个管道的作用是什么呢？

当一个线程消息队列没有消息需要处理是，它就会在这个管道的读端文件描述符上进行睡眠等待，直到其他线程通过这个管道的写端文件描述符来唤醒它。也就是读端描述符可以睡眠，写端描述符可以唤醒

这两个描述符是属于Looper的静态成员变量：

mWakeReadPipeFd
mWakeWritePipeFd

是怎么支撑管道的睡眠和唤醒的呢？

system/core/libutils/Looper.cpp

主要是基于Linux的Epoll消息机制。如果一个epoll实例监听了大量的文件描述符的IO读写事件，但是只有少量的文件描述符是活跃的，即有少量的文件描述符会发生IO读写事件，那么这个epoll实例可以现住地减少CPU的使用率，从而提高系统性能的并发处理能力。

frameworks/base/core/java/android/os/Looper.java