深入分析 Handler机制源码

在主线程中 通过匿名内部类 创建Handler类对象

private Handler mhandler = new  Handler(){
        // 通过复写handlerMessage()从而确定更新UI的操作
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
                ...// 需执行的UI操作
            }
    };

分析Handler的构造方法

public Handler() {

            this(null, false);
            // ->>分析1

    }
/** 
  * 分析1:this(null, false) = Handler(null,false)
  */
  public Handler(Callback callback, boolean async) {

            ...// 仅贴出关键代码

            // 1. 指定Looper对象
                mLooper = Looper.myLooper();
                if (mLooper == null) {
                    throw new RuntimeException(
                        "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
                }
                // Looper.myLooper()作用:获取当前线程的Looper对象;若线程无Looper对象则抛出异常
                // 即 :若线程中无创建Looper对象,则也无法创建Handler对象
                // 故 若需在子线程中创建Handler对象,则需先创建Looper对象
                // 注:可通过Loop.getMainLooper()可以获得当前进程的主线程的Looper对象

            // 2. 绑定消息队列对象(MessageQueue)
                mQueue = mLooper.mQueue;
                // 获取该Looper对象中保存的消息队列对象(MessageQueue)
                // 至此,保证了handler对象 关联上 Looper对象中MessageQueue
    }

当创建Handler对象时,则通过 构造方法 自动关联当前线程的Looper对象 & 对应的消息队列对象(MessageQueue),从而 自动绑定了 实现创建Handler对象操作的线程

当前线程的Looper对象 & 对应的消息队列对象(MessageQueue) 创建

/** 
  * 源码分析1:Looper.prepare()
  * 作用:为当前线程(子线程) 创建1个循环器对象(Looper),同时也生成了1个消息队列对象(MessageQueue)
  * 注:需在子线程中手动调用该方法
  */
    public static final void prepare() {
    
        if (sThreadLocal.get() != null) {
            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
        }
        // 1. 判断sThreadLocal是否为null,否则抛出异常
        //即 Looper.prepare()方法不能被调用两次 = 1个线程中只能对应1个Looper实例
        // 注:sThreadLocal = 1个ThreadLocal对象,用于存储线程的变量

        sThreadLocal.set(new Looper(true));
        // 2. 若为初次Looper.prepare(),则创建Looper对象 & 存放在ThreadLocal变量中
        // 注:Looper对象是存放在Thread线程里的
        // 源码分析Looper的构造方法->>分析a
    }

  /** 
    * 分析a:Looper的构造方法
    **/

        private Looper(boolean quitAllowed) {

            mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
            // 1. 创建1个消息队列对象(MessageQueue)
            // 即 当创建1个Looper实例时,会自动创建一个与之配对的消息队列对象(MessageQueue)

            mRun = true;
            mThread = Thread.currentThread();
        }

/** 
  * 源码分析2:Looper.prepareMainLooper()
  * 作用:为 主线程(UI线程) 创建1个循环器对象(Looper),同时也生成了1个消息队列对象(MessageQueue)
  * 注:该方法在主线程(UI线程)创建时自动调用,即 主线程的Looper对象自动生成,不需手动生成
  */
    // 在Android应用进程启动时,会默认创建1个主线程(ActivityThread,也叫UI线程)
    // 创建时,会自动调用ActivityThread的1个静态的main()方法 = 应用程序的入口
    // main()内则会调用Looper.prepareMainLooper()为主线程生成1个Looper对象

      /** 
        * 源码分析:main()
        **/
        public static void main(String[] args) {
            ... // 仅贴出关键代码

            Looper.prepareMainLooper(); 
            // 1. 为主线程创建1个Looper对象,同时生成1个消息队列对象(MessageQueue)
            // 方法逻辑类似Looper.prepare()
            // 注:prepare():为子线程中创建1个Looper对象
            
            
            ActivityThread thread = new ActivityThread(); 
            // 2. 创建主线程

            Looper.loop(); 
            // 3. 自动开启 消息循环 ->>下面将详细分析

        }

创建主线程时,会自动调用ActivityThread的1个静态的main();而main()内则会调用Looper.prepareMainLooper()为主线程生成1个Looper对象,同时也会生成其对应的MessageQueue对象

即 主线程的Looper对象自动生成,不需手动生成;而子线程的Looper对象则需手动通过Looper.prepare()创建
在子线程若不手动创建Looper对象 则无法生成Handler对象

分析Looper类中的loop()方法

/** 
  * 源码分析: Looper.loop()
  * 作用:消息循环,即从消息队列中获取消息、分发消息到Handler
  * 特别注意:
  *       a. 主线程的消息循环不允许退出,即无限循环
  *       b. 子线程的消息循环允许退出:调用消息队列MessageQueue的quit()
  */
  public static void loop() {
        
        ...// 仅贴出关键代码

        // 1. 获取当前Looper的消息队列
            final Looper me = myLooper();
            if (me == null) {
                throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
            }
            // myLooper()作用:返回sThreadLocal存储的Looper实例;若me为null 则抛出异常
            // 即loop()执行前必须执行prepare(),从而创建1个Looper实例
            
            final MessageQueue queue = me.mQueue;
            // 获取Looper实例中的消息队列对象(MessageQueue)

        // 2. 消息循环(通过for循环)
            for (;;) {
            
            // 2.1 从消息队列中取出消息
            Message msg = queue.next(); 
            if (msg == null) {
                return;
            }
            // next():取出消息队列里的消息
            // 若取出的消息为空,则线程阻塞
            // ->> 分析1 

            // 2.2 派发消息到对应的Handler
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            // 把消息Message派发给消息对象msg的target属性
            // target属性实际是1个handler对象
            // ->>分析2

        // 3. 释放消息占据的资源
        msg.recycle();
        }
}

/** 
  * 分析1:queue.next()
  * 定义:属于消息队列类(MessageQueue)中的方法
  * 作用:出队消息,即从 消息队列中 移出该消息
  */
  Message next() {

        ...// 仅贴出关键代码

        // 该参数用于确定消息队列中是否还有消息
        // 从而决定消息队列应处于出队消息状态 or 等待状态
        int nextPollTimeoutMillis = 0;

        for (;;) {
            if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
                Binder.flushPendingCommands();
            }

        // nativePollOnce方法在native层,若是nextPollTimeoutMillis为-1,此时消息队列处于等待状态 
        nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);

        synchronized (this) {
     
            final long now = SystemClock.uptimeMillis();
            Message prevMsg = null;
            Message msg = mMessages;

            // 出队消息,即 从消息队列中取出消息:按创建Message对象的时间顺序
            if (msg != null) {
                if (now < msg.when) {
                    nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                } else {
                    // 取出了消息
                    mBlocked = false;
                    if (prevMsg != null) {
                        prevMsg.next = msg.next;
                    } else {
                        mMessages = msg.next;
                    }
                    msg.next = null;
                    if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
                    msg.markInUse();
                    return msg;
                }
            } else {

                // 若 消息队列中已无消息,则将nextPollTimeoutMillis参数设为-1
                // 下次循环时,消息队列则处于等待状态
                nextPollTimeoutMillis = -1;
            }

            ......
        }
           .....
       }
}// 回到分析原处

/** 
  * 分析2:dispatchMessage(msg)
  * 定义:属于处理者类(Handler)中的方法
  * 作用:派发消息到对应的Handler实例 & 根据传入的msg作出对应的操作
  */
  public void dispatchMessage(Message msg) {

    // 1. 若msg.callback属性不为空,则代表使用了post(Runnable r)发送消息
    // 则执行handleCallback(msg),即回调Runnable对象里复写的run()
    // 上述结论会在讲解使用“post(Runnable r)”方式时讲解
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }

            // 2. 若msg.callback属性为空,则代表使用了sendMessage(Message msg)发送消息(即此处需讨论的)
            // 则执行handleMessage(msg),即回调复写的handleMessage(msg) ->> 分析3
            handleMessage(msg);

        }
    }

  /** 
   * 分析3:handleMessage(msg)
   * 注:该方法 = 空方法,在创建Handler实例时复写 = 自定义消息处理方式
   **/
   public void handleMessage(Message msg) {  
          ... // 创建Handler实例时复写
   }

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