一、Handler 相关知识
1、Handler Looper Message 关系是什么？
分析Handler
首先我们来分析分析一下Handler的用法，我们知道，要创建一个Handler对象非常的简单明了，直接进行new一个对象即可，但是你有没有想过，这里会隐藏着什么注意点呢。现在可以试着写一下下面的一小段代码，然后自己运行看看：
public class MainActivity extends ActionBarActivity {
private Handler mHandler0;
private Handler mHandler1;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mHandler0 = new Handler();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mHandler1 = new Handler();
}
}).start();
}
这一小段程序代码主要创建了两个Handler对象，其中，一个在主线程中创建，而另外一个则在子线程中创建，现在运行一下程序，则你会发现，在子线程创建的Handler对象竟然会导致程序直接崩溃，提示的错误竟然是Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()
于是我们按照logcat中所说，在子线程中加入Looper.prepare(),即代码如下：
new Thread(new Runnable(){
@override
public void run(){
Looper.prepare();
mHandler1 = new Handler()l
}}).start();
再次运行一下程序，发现程序不会再崩溃了，可是，单单只加这句Looper.prepare()是否就能解决问题了。我们探讨问题，就要知其然，才能了解得更多。我们还是先分析一下源码吧，看看为什么在子线程中没有加Looper.prepare()就会出现崩溃，而主线程中为什么不用加这句代码？我们看下Handler()构造函数：
public Handler() {
this(null, false);}
构造函数直接调用this(null, false)，于是接着看其调用的函数，
public Handler(Callback callback, boolean async) {
if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final Class klass = getClass();
if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
(klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
klass.getCanonicalName());
}
}
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
不难看出，源码中调用了mLooper = Looper.myLooper()方法获取一个Looper对象，若此时Looper对象为null，则会直接抛出一个“Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()”异常，那什么时候造成mLooper是为空呢？那就接着分析Looper.myLooper()，
public static Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
这个方法在sThreadLocal变量中直接取出Looper对象，若sThreadLocal变量中存在Looper对象，则直接返回，若不存在，则直接返回null，而sThreadLocal变量是什么呢？
static final ThreadLocat
它是本地线程变量，存放在Looper对象，由这也可看出，每个线程只有存有一个Looper对象，可是，是在哪里给sThreadLocal设置Looper的呢，通过前面的试验，我们不难猜到，应该是在Looper.prepare()方法中，现在来看看它的源码：
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));}
由此看到，我们的判断是正确的，在Looper.prepare()方法中给sThreadLocal变量设置Looper对象，这样也就理解了为什么要先调用Looper.prepare()方法，才能创建Handler对象，才不会导致崩溃。但是，仔细想想，为什么主线程就不用调用呢？不要急，我们接着分析一下主线程，我们查看一下ActivityThread中的main()方法，代码如下：
public static void main(String[] args) {
SamplingProfilerIntegration.start();
// CloseGuard defaults to true and can be quite spammy. We
// disable it here, but selectively enable it later (via
// StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs.
CloseGuard.setEnabled(false);
Environment.initForCurrentUser();
// Set the reporter for event logging in libcore
EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter());
Security.addProvider(new AndroidKeyStoreProvider());
// Make sure TrustedCertificateStore looks in the right place for CA certificates
final File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId());
TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir);
Process.setArgV0("");
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
if (false) {
Looper.myLooper().setMessageLogging(new
LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
}
Looper.loop();
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");}
代码中调用了Looper.prepareMainLooper()方法，而这个方法又会继续调用了Looper.prepare()方法，代码如下：
public static void prepareMainLooper() {
prepare(false);
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) {
throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
}
sMainLooper = myLooper();
}}
分析到这里已经真相大白，主线程中google工程师已经自动帮我们创建了一个Looper对象了，因而我们不再需要手动再调用Looper.prepare()再创建，而子线程中，因为没有自动帮我们创建Looper对象，因此需要我们手动添加，调用方法是Looper.prepare()，这样，我们才能正确地创建Handler对象。
发送消息
当我们正确的创建Handler对象后，接下来我们来了解一下怎么发送消息，有一点基础的朋友肯定对这个方法已经了如指掌了。具体是先创建出一个Message对象，然后可以利用一些方法，如setData()或者使用arg参数等方式来存放数据于消息中，再借助Handler对象将消息发送出去就可以了。
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Message msg = Message.obtain();
msg.arg1 = 1;
msg.arg2 = 2;
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putChar("key", 'v');
bundle.putString("key","value");
msg.setData(bundle);
mHandler0.sendMessage(msg);
}
}).start();
通过Message对象进行传递消息，在消息中添加各种数据，之后再消息通过mHandler0进行传递，之后我们再利用Handler中的handleMessage()方法将此时传递的Message进行捕获出来，再分析得到存储在msg中的数据。但是，这个流程到底是怎么样的呢？具体我们还是来分析一下源码。首先分析一下发送方法sendMessage():
public final boolean sendMessage(Message msg){
return sendMessageDelayed(msg, 0);}
通过调用sendMessageDelayed(msg, 0)方法
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis){
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);}
再能过调用sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis),方法中第一个参数是指发送的消息msg,第二个参数是指延迟多少毫秒发送，我们着重看一下此方法：
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);}
由这里可以分析得出，原来消息Message对象是建立一个消息队列MessageQueue,这个对象MessageQueue由mQueue赋值，而由源码分析得出mQueue = mLooper.mQueue，而mLooper则是Looper对象，我们由上面已经知道，每个线程只有一个Looper，因此，一个Looper也就对应了一个MessageQueue对象，之后调用enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis)直接入队操作：
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);}
方法通过调用MessageQueue对enqueueMessage(Message msg, long uptimeMills)方法：
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
if (msg.target == null) {
throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
}
if (msg.isInUse()) {
throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
}
synchronized (this) {
if (mQuitting) {
IllegalStateException e = new IllegalStateException(
msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
Log.w("MessageQueue", e.getMessage(), e);
msg.recycle();
return false;
}
msg.markInUse();
msg.when = when;
Message p = mMessages;
boolean needWake;
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
// New head, wake up the event queue if blocked.
msg.next = p;
mMessages = msg;
needWake = mBlocked;
} else {
// Inserted within the middle of the queue. Usually we don't have to wake
// up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue
// and the message is the earliest asynchronous message in the queue.
needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
Message prev;
for (;;) {
prev = p;
p = p.next;
if (p == null || when < p.when) {
break;
}
if (needWake && p.isAsynchronous()) {
needWake = false;
}
}
msg.next = p; // invariant: p == prev.next
prev.next = msg;
}
// We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
}
return true;}
首先要知道，源码中用mMessages代表当前等待处理的消息，MessageQueue也没有使用一个集合保存所有的消息。观察中间的代码部分，队列中根据时间when来时间排序，这个时间也就是我们传进来延迟的时间uptimeMills参数，之后再根据时间的顺序调用msg.next,从而指定下一个将要处理的消息是什么。如果只是通过sendMessageAtFrontOfQueue()方法来发送消息
public final boolean sendMessageAtFrontOfQueue(Message msg) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, 0);}
它也是直接调用enqueueMessage()进行入队，但没有延迟时间，此时会将传递的此消息直接添加到队头处，现在入队操作已经了解得差不多了，接下来应该来了解一下出队操作，那么出队在哪里进行的呢，不要忘记MessageQueue对象是在Looper中赋值，因此我们可以在Looper类中找，来看一看Looper.loop()方法：
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
if (me == null) {
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
final MessageQueue queue = me.mQueue;
// Make sure the identity of this thread is that of the local process,
// and keep track of what that identity token actually is.
Binder.clearCallingIdentity();
final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
// This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
Printer logging = me.mLogging;
if (logging != null) {
logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
msg.callback + ": " + msg.what);
}
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (logging != null) {
logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
}
// Make sure that during the course of dispatching the
// identity of the thread wasn't corrupted.
final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
if (ident != newIdent) {
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);
}
msg.recycleUnchecked();
}}
代码比较多，我们只挑重要的分析一下，我们可以看到下面的代码用for(;;)进入了一个死循环，之后不断的从MessageQueue对象queue中取出消息msg，而我们不难知道，此时的next()就是进行队列的出队方法，next()方法代码有点长，有兴趣的话可以自行翻阅查看，主要逻辑是判断当前的MessageQueue是否存在待处理的mMessages消息，如果有，则将这个消息出队，然后让下一个消息成为mMessages，否则就进入一个阻塞状态，一直等到有新的消息入队唤醒。回看loop()方法，可以发现当执行next()方法后会执行msg.target.dispatchMessage(msg)方法，而不难看出，此时msg.target就是Handler对象，继续看一下dispatchMessage()方法：
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}}
先进行判断mCallback是否为空，若不为空则调用mCallback的handleMessage()方法，否则直接调用handleMessage()方法，并将消息作为参数传出去。这样我们就完全一目了然，为什么我们要使用handleMessage()来捕获我们之前传递过去的信息。
现在我们根据上面的理解，不难写出异步消息处理机制的线程了。
class myThread extends Thread{
public Handler myHandler;
@Override
public void run() {
Looper.prepare();
myHandler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
//处理消息
}
};
Looper.loop();
}}
当然除了发送消息外，还有以下几个方法可以在子线程中进行UI操作：
View的post()方法
Handler的post()方法
Activity的runOnUiThread()方法
其实这几个方法的本质都是一样的，只要我们勤于查看这几个方法的源码，不难看出最后调用的也是Handler机制，也是借用了异步消息处理机制来实现的。
总结
通过上面对异步消息处理线程的讲解，我们不难真正地理解到了Handler、Looper以及Message之间的关系，概括性来说，Looper负责的是创建一个MessageQueue对象，然后进入到一个无限循环体中不断取出消息，而这些消息都是由一个或者多个Handler进行创建处理。