Android消息循环机制源码深入理解
Android消息循环机制源码
前言：
搞Android的不懂Handler消息循环机制，都不好意思说自己是Android工程师。面试的时候一般也都会问这个知识点，但是我相信大多数码农肯定是没有看过相关源码的，顶多也就是网上搜搜，看看别人的文章介绍。学姐不想把那个万能的关系图拿出来讨论。
近来找了一些关于android线程间通信的资料，整理学习了一下，并制作了一个简单的例子。
andriod提供了Handler和Looper来满足线程间的通信。例如一个子线程从网络上下载了一副图片，当它下载完成后会发送消息给主线程，这个消息是通过绑定在主线程的Handler来传递的。
在Android，这里的线程分为有消息循环的线程和没有消息循环的线程，有消息循环的线程一般都会有一个Looper，这个事android的新概念。我们的主线程（UI线程）就是一个消息循环的线程。针对这种消息循环的机制，我们引入一个新的机制Handle，我们有消息循环，就要往消息循环里面发送相应的消息，自定义消息一般都会有自己对应的处理，消息的发送和清除，消息的的处理，把这些都封装在Handle里面，注意Handle只是针对那些有Looper的线程，不管是UI线程还是子线程，只要你有Looper，我就可以往你的消息队列里面添加东西，并做相应的处理。
但是这里还有一点，就是只要是关于UI相关的东西，就不能放在子线程中，因为子线程是不能操作UI的，只能进行数据、系统等其他非UI的操作。
在Android，这里的线程分为有消息循环的线程和没有消息循环的线程，有消息循环的线程一般都会有一个Looper，这个是android的新概念。我们的主线程（UI线程）就是一个消息循环的线程。针对这种消息循环的机制，我们引入一个新的机制Handler，我们有消息循环，就要往消息循环里面发送相应的消息，自定义消息一般都会有自己对应的处理，消息的发送和清除，把这些都封装在Handler里面，注意Handler只是针对那些有Looper的线程，不管是UI线程还是子线程，只要你有Looper，我就可以往你的消息队列里面添加东西，并做相应的处理。
但是这里还有一点，就是只要是关于UI相关的东西，就不能放在子线程中，因为子线程是不能操作UI的，只能进行数据、系统等其他非UI的操作。
先从我们平时的使用方法引出这个机制，再结合源码进行分析。
我们平时使用是这样的：
//1.主线程
Handlerhandler=newMyHandler();
//2.非主线程
HandlerThreadhandlerThread=newHandlerThread("handlerThread");
handlerThread.start();
Handlerhandler=newHandler(handlerThread.getLooper());
//发送消息
handler.sendMessage(msg);
//接收消息
staticclassMyHandlerextendsHandler{
//对于非主线程处理消息需要传Looper，主线程有默认的sMainLooper
publicMyHandler(Looperlooper){
super(looper);
}
@Override
publicvoidhandleMessage(Messagemsg){
super.handleMessage(msg);
}
}
那么为什么初始化的时候，我们执行了1或2，后面只需要sendMessage就可处理任务了呢？学姐这里以非主线程为例进行介绍，handlerThread.start()的时候，实际上创建了一个用于消息循环的Looper和消息队列MessageQueue，同时启动了消息循环，并将这个循环传给Handler，这个循环会从MessageQueue中依次取任务出来执行。用户若要执行某项任务，只需要调用handler.sendMessage即可，这里做的事情是将消息添加到MessaeQueue中。对于主线程也类似，只是主线程sMainThread和sMainLooper不需要我们主动去创建，程序启动的时候Application就创建好了，我们只需要创建Handler即可。
我们这里提到了几个概念：
- HandlerThread支持消息循环的线程
- Handler消息处理器
- Looper消息循环对象
- MessageQueue消息队列
- Message消息体
对应关系是：一对多，即（一个）HandlerThread、Looper、MessageQueue－>（多个）Handler、Message
源码解析
1.Looper
（1）创建消息循环
prepare()用于创建Looper消息循环对象。Looper对象通过一个成员变量ThreadLocal进行保存。
（2）获取消息循环对象
myLooper()用于获取当前消息循环对象。Looper对象从成员变量ThreadLocal中获取。
（3）开始消息循环
loop()开始消息循环。循环过程如下：
每次从消息队列MessageQueue中取出一个Message
使用Message对应的Handler处理Message
已处理的Message加到本地消息池，循环复用
循环以上步骤，若没有消息表明消息队列停止，退出循环
publicstaticvoidprepare(){
prepare(true);
}
privatestaticvoidprepare(booleanquitAllowed){
if(sThreadLocal.get()!=null){
thrownewRuntimeException("OnlyoneLoopermaybecreatedperthread");
}
sThreadLocal.set(newLooper(quitAllowed));
}
publicstaticLoopermyLooper(){
returnsThreadLocal.get();
}
publicstaticvoidloop(){
finalLooperme=myLooper();
if(me==null){
thrownewRuntimeException("NoLooper;Looper.prepare()wasn'tcalledonthisthread.");
}
finalMessageQueuequeue=me.mQueue;
//Makesuretheidentityofthisthreadisthatofthelocalprocess,
//andkeeptrackofwhatthatidentitytokenactuallyis.
Binder.clearCallingIdentity();
finallongident=Binder.clearCallingIdentity();
for(;;){
Messagemsg=queue.next();//mightblock
if(msg==null){
//Nomessageindicatesthatthemessagequeueisquitting.
return;
}
//Thismustbeinalocalvariable,incaseaUIeventsetsthelogger
Printerlogging=me.mLogging;
if(logging!=null){
logging.println(">>>>>Dispatchingto"+msg.target+""+
msg.callback+":"+msg.what);
}
msg.target.dispatchMessage(msg);
if(logging!=null){
logging.println("<<<<
3.MessageQueue
（1）消息入队
消息入队方法enqueueMessage(Messagemsg,longwhen)。其处理过程如下：
待入队的Message标记为InUse，when赋值
若消息链表mMessages为空为空，或待入队Message执行时间小于mMessage链表头，则待入队Message添加到链表头
若不符合以上条件，则轮询链表，根据when从低到高的顺序，插入链表合适位置
（2）消息轮询
next()依次从MessageQueue中取出Message
（3）移除消息
removeMessages()可以移除消息，做的事情实际上就是将消息从链表移除，同时将移除的消息添加到消息池，提供循环复用。
booleanenqueueMessage(Messagemsg,longwhen){
if(msg.target==null){
thrownewIllegalArgumentException("Messagemusthaveatarget.");
}
if(msg.isInUse()){
thrownewIllegalStateException(msg+"Thismessageisalreadyinuse.");
}
synchronized(this){
if(mQuitting){
IllegalStateExceptione=newIllegalStateException(
msg.target+"sendingmessagetoaHandleronadeadthread");
Log.w("MessageQueue",e.getMessage(),e);
msg.recycle();
returnfalse;
}
msg.markInUse();
msg.when=when;
Messagep=mMessages;
booleanneedWake;
if(p==null||when==0||when
4.Message
（1）消息创建
Message.obtain()创建消息。若消息池链表sPool不为空，则从sPool中获取第一个，flags标记为UnInUse，同时从sPool中移除，sPoolSize减1；若消息池链表sPool为空，则newMessage()
（2）消息释放
recycle()将消息释放，从内部实现recycleUnchecked()可知，将flags标记为InUse，其他各种状态清零，同时将Message添加到sPool，且sPoolSize加1
/**
*ReturnanewMessageinstancefromtheglobalpool.Allowsusto
*avoidallocatingnewobjectsinmanycases.
*/
publicstaticMessageobtain(){
synchronized(sPoolSync){
if(sPool!=null){
Messagem=sPool;
sPool=m.next;
m.next=null;
m.flags=0;//clearin-useflag
sPoolSize--;
returnm;
}
}
returnnewMessage();
}
/**
*ReturnaMessageinstancetotheglobalpool.
*
*YouMUSTNOTtouchtheMessageaftercallingthisfunctionbecauseithas
*effectivelybeenfreed.Itisanerrortorecycleamessagethatiscurrently
*enqueuedorthatisintheprocessofbeingdeliveredtoaHandler.
*
*/
publicvoidrecycle(){
if(isInUse()){
if(gCheckRecycle){
thrownewIllegalStateException("Thismessagecannotberecycledbecauseit"
+"isstillinuse.");
}
return;
}
recycleUnchecked();
}
/**
*RecyclesaMessagethatmaybein-use.
*UsedinternallybytheMessageQueueandLooperwhendisposingofqueuedMessages.
*/
voidrecycleUnchecked(){
//Markthemessageasinusewhileitremainsintherecycledobjectpool.
//Clearoutallotherdetails.
flags=FLAG_IN_USE;
what=0;
arg1=0;
arg2=0;
obj=null;
replyTo=null;
sendingUid=-1;
when=0;
target=null;
callback=null;
data=null;
synchronized(sPoolSync){
if(sPoolSize
5.HandlerThread
由于Java中的Thread是没有消息循环机制的，run()方法执行完，线程则结束。HandlerThread通过使用Looper实现了消息循环，只要不主动调用HandlerThread或Looper的quit()方法，循环就是一直走下去。
publicclassHandlerThreadextendsThread{
intmPriority;
intmTid=-1;
LoopermLooper;
publicHandlerThread(Stringname){
super(name);
mPriority=Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}
@Override
publicvoidrun(){
mTid=Process.myTid();
Looper.prepare();
synchronized(this){
mLooper=Looper.myLooper();
notifyAll();
}
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
Looper.loop();
mTid=-1;
}
publicLoopergetLooper(){
if(!isAlive()){
returnnull;
}
//Ifthethreadhasbeenstarted,waituntilthelooperhasbeencreated.
synchronized(this){
while(isAlive()&&mLooper==null){
try{
wait();
}catch(InterruptedExceptione){
}
}
}
returnmLooper;
}
publicbooleanquit(){
Looperlooper=getLooper();
if(looper!=null){
looper.quit();
returntrue;
}
returnfalse;
}
}
总结
- 关键类：HandlerThread、Handler、Looper、MessageQueue、Messaga
- MessageQueue数据结构，链表。
感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！