Android中的消息机制.docx
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Android中的消息机制
Android中的消息机制
执行耗时的操作，比如网络请求，IO操作等，需要在子线程中运行，不然会阻塞主线程。
而执行完网络请求等耗时操作后通常需要更新UI，如果在子线程中更新UI，那么程序会崩溃。
因为Android的UI是线程不安全的。
解决的方案是只需把更新UI的操作切换到主线程即可，这时就轮到Handler出场了，相信大家都对Handler的用法很熟悉了。
当我们在子线程向服务端拉取数据后，主线程是不知道的，这时handler在子线程发送一个消息到主线程告诉主线程：
我已经请求数据完毕，现在你要更新UI了。
然后handlerMessage方法接收到消息即可处理数据更新UI。
这一切都是那么的自然。
Android中的消息机制，由四个角色承担。
分别是Handler，Looper（消息循环），MessageQueue（消息队列），Thread。
看到下图这四个角色的关联，先有一个大概的认识
那接下来就从源码（Api-23）的角度一起来学习消息机制吧
先从handler对象的创建开始，接着再分析handler怎么发送消息。
我们通常在主线程中创建handler，看看他的构造方法。
publicHandler（）{
this（null,false）;
}
可以看到这个无参数的构造方法，内部使用this关键字调用含有两个参数的构造方法。
那就找到两个参数的构造方法，源码如下：
publicHandler（Callbackcallback,booleanasync）{
if（FIND_POTENTIAL_LEAKS）{
finalClass
extendsHandler>klass=getClass（）;
if（（klass.isAnonymousClass（）||klass.isMemberClass（）||klass.isLocalClass（））&&
（klass.getModifiers（）&Modifier.STATIC）==0）{
Log.w（TAG,"ThefollowingHandlerclassshouldbestaticorleaksmightoccur:
"+
klass.getCanonicalName（））;
}
}
mLooper=Looper.myLooper（）;
if（mLooper==null）{
thrownewRuntimeException（
"Can'tcreatehandlerinsidethreadthathasnotcalledLooper.prepare（）"）;
}
mQueue=mLooper.mQueue;
mCallback=callback;
mAsynchronous=async;
}
可以看到Looper调用myLooper方法获取到Looper对象，如果mLooper==null的话，会抛出
Can'tcreatehandlerinsidethreadthathasnotcalledLooper.prepare（）
的异常。
大概的意思就是无法在没有调用Looper.prepare（）的线程中创建handler。
我在刚开始学习Handler的时候经常会遇到这个错误。
不急，等下在分析到底为什么，现在我们只需要知道如果Looper.myLooper（）没有获取到Looper对象的话就会报这个错。
到了这里，Handler和Looper就建立起了关联。
接着往下看完最后几行代码
mQueue=mLooper.mQueue;
从Looper对象中取出MessageQueue对象并赋值。
MessageQueue就是消息队列，那么他里面存储着很多消息吗？
到了这一步，Handler通过Looper与MessageQueue也建立起了关联。
我们跟踪Looper的myLooper方法进去，解决为什么会抛出Can’tcreatehandlerinsidethreadthathasnotcalledLooper.prepare（）异常。
myLooper方法源码如下：
publicstatic@NullableLoopermyLooper（）{
returnsThreadLocal.get（）;
}
只有一行代码，从线程中取出Looper对象，那么我们有理由相信，这个ThreadLocal是通过set方法把Looper对象设置进去的。
想一想ThreadLocal在哪里把Looper对象设置进去了呢。
回到刚才想要解决的问题：
Can’tcreatehandlerinsidethreadthathasnotcalledLooper.prepare（）。
那会不会是Looper的prepare方法呢？
publicstaticvoidprepare（）{
prepare（true）;
}
prepare方法调用了它的一个参数的重载，那么我们就看看那个重载的方法
privatestaticvoidprepare（booleanquitAllowed）{
if（sThreadLocal.get（）!
=null）{
thrownewRuntimeException（"OnlyoneLoopermaybecreatedperthread"）;
}
sThreadLocal.set（newLooper（quitAllowed））;
}
找到了线索，ThreadLocal确实是在Looper的prepare方法里把Looper对象设置进去的，而且从第一行的判断可以知道，一个线程只有一个Looper对象。
到了这里，Looper与ThreadLocal建立起了关联。
可以看下Looper的构造方法
privateLooper（booleanquitAllowed）{
mQueue=newMessageQueue（quitAllowed）;
mThread=Thread.currentThread（）;
}
创建了一个MessageQueue对象。
好，结合我们的分析可以知道，如果Looper没有调用prepare方法，ThreadLocal的get方法就会返回空，那么Looper.myLooper（）也会返回空，所以就抛出了Can'tcreatehandlerinsidethreadthathasnotcalledLooper.prepare（）的异常。
那么问题又来了，我们写程序时好像没有手动调用Looper.prepare（）吧，也不会抛出异常。
前面提到，我们通常都是在主线程，也就是UI线程中创建handler的。
而在主线程中，系统已经为我们创建了一个Looper对象，所以不会抛出异常了。
。
。
而那些会抛出异常报错的情况，是在子线程中创建的handler，但是又没有调用Looper.prepare（）去创建Looper对象。
继续前进。
那就来看看，主线程在什么时候创建了Looper对象吧。
在ActivityThread的main方法，这个方法是应用程序的入口。
main方法的源码如下：
publicstaticvoidmain（String[]args）{
//代码省略
Looper.prepareMainLooper（）;
ActivityThreadthread=newActivityThread（）;
thread.attach（false）;
if（sMainThreadHandler==null）{
sMainThreadHandler=thread.getHandler（）;
}
if（false）{
Looper.myLooper（）.setMessageLogging（new
LogPrinter（Log.DEBUG,"ActivityThread"））;
}
//EndofeventActivityThreadMain.
Trace.traceEnd（Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER）;
Looper.loop（）;
thrownewRuntimeException（"Mainthreadloopunexpectedlyexited"）;
}
找到了Looper.prepareMainLooper（），这和Looper.prepare（）太像了吧，跟进去看看
publicstaticvoidprepareMainLooper（）{
prepare（false）;
synchronized（Looper.class）{
if（sMainLooper!
=null）{
thrownewIllegalStateException（"ThemainLooperhasalreadybeenprepared."）;
}
sMainLooper=myLooper（）;
}
}
又兜了回来，还是调用了prepare方法的。
所以主线程是已经创建了一个Looper对象的。
Handler的创建过程分析完毕，现在总算搞明白了。
那先总结一下，Handler的创建是依赖于Looper的。
而主线程是默认创建了一个Looper对象的。
每一个Looper会关联一个线程（ThreadLocal中封装了Looper）。
每一个Looper中又会封装一个消息队列。
这样一来，handler，Looper，MessageQueue，Thread四个角色就关联了起来，你中有我，我中有你。
handler在主线程中创建，是因为要和主线程的消息队列关联起来，那样handler的handleMessage方法才会在主线程中执行，那么这样在更新UI就是线程安全的了。
接着继续吧，还很多问题没有解决
相信你更想了解Handler是怎么发送消息的。
通常我们是创建一个Message对象，并将一些从服务端拉取的数据，标记，参数等赋值到Message的一些字段what，arg1，obj等，handler调用sendMessage方法发送，就能将这个数据发送到主线程，然后在handlerMessage方法处理更新UI即可。
那我们就从handler的sendMessage方法开始寻找信息
publicfinalbooleansendMessage（Messagemsg）
{
returnsendMessageDelayed（msg,0）;
}
sendMessage会调用sendMessageDelayed方法并将message对象传进去，第二个参数是延时时间，使用sendMessage方法时默认为0的。
那么来到sendMessageDelayed方法
publicfinalbooleansendMessageDelayed（Messagemsg,longdelayMillis）
{
if（delayMillis<0）{
delayMillis=0;
}
returnsendMessageAtTime（msg,SystemClock.uptimeMillis（）+delayMillis）;
}
兜兜转转，最终会调用sendMessageAtTime方法，并将message对象传进。
继续跟进sendMessageAtTime方法，
publicbooleansendMessageAtTime（Messagemsg,longuptimeMillis）{
MessageQueuequeue=mQueue;
if（queue==null）{
RuntimeExceptione=newRuntimeException（
this+"sendMessageAtTime（）calledwithnomQueue"）;
Log.w（"Looper",e.getMessage（）,e）;
returnfalse;
}
returnenqueueMessage（queue,msg,uptimeMillis）;
}
上面分析了，在创建Looper对象的时候，会创建一个MessageQueue，所以只要Looper是正常创建的话，消息队列是不为空的。
那么到最后一行的enqueueMessage方法，源码如下：
privatebooleanenqueueMessage（MessageQueuequeue,Messagemsg,longuptimeMillis）{
msg.target=this;
if（mAsynchronous）{
msg.setAsynchronous（true）;
}
returnqueue.enqueueMessage（msg,uptimeMillis）;
}
可以看到最后一行调用了MessageQueue的enqueueMessage方法。
注意：
上面贴出的enqueueMessage是Handler的方法，不是MessageQueue的，只是做了一层包装而已，真正的入队消息队列的操作当然是在MessageQueue中。
而且从第一行的msg.target=this中可以知道，msg的target字段，其实就是handler。
MessageQueue的enqueueMessage方法源码如下：
booleanenqueueMessage（Messagemsg,longwhen）{
if（rget==null）{
thrownewIllegalArgumentException（"Messagemusthaveatarget."）;
}
if（msg.isInUse（））{
thrownewIllegalStateException（msg+"Thismessageisalreadyinuse."）;
}
synchronized（this）{
if（mQuitting）{
IllegalStateExceptione=newIllegalStateException（
msg.target+"sendingmessagetoaHandleronadeadthread"）;
Log.w（TAG,e.getMessage（）,e）;
msg.recycle（）;
returnfalse;
}
msg.markInUse（）;
msg.when=when;
Messagep=mMessages;
booleanneedWake;
if（p==null||when==0||when//Newhead,wakeuptheeventqueueifblocked.
msg.next=p;
mMessages=msg;
needWake=mBlocked;
}else{
//Insertedwithinthemiddleofthequeue.Usuallywedon'thavetowake
//uptheeventqueueunlessthereisabarrierattheheadofthequeue
//andthemessageistheearliestasynchronousmessageinthequeue.
needWake=mBlocked&&p.target==null&&msg.isAsynchronous（）;
Messageprev;
for（;;）{
prev=p;
p=p.next;
if（p==null||whenbreak;
}
if（needWake&&p.isAsynchronous（））{
needWake=false;
}
}
msg.next=p;//invariant:
p==prev.next
prev.next=msg;
}
//WecanassumemPtr!
=0becausemQuittingisfalse.
if（needWake）{
nativeWake（mPtr）;
}
}
returntrue;
}
Messagequeue中有一个对象mMessage用于指向当前传进的msg，即最新的消息。
而刚才的sendMessageAtTime（Messagemsg,longuptimeMillis）方法，第二个参数指定了时间，然后在这里按照这个uptimeMillis来进行消息的排序，而我分析的结果msg.next是指向下一个消息，这样每一个消息都是按照时间的排序关联了起来，排在前面的消息指向了排在后面的消息。
以上是进入消息队列的分析，handler调用sendMessage方法的最终将message对象传进messagequeue。
完毕，那么消息是怎么从消息队列出来的呢？
这时我们要回看ActiviryThread的main方法，去寻找点线索。
源码在上面已贴出。
发现了倒数第二行的Looper.loop（），简单理解就是消息循环执行循环操作。
这里一定能满足我们的好奇心。
那么跟进。
loop方法的源码如下：
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（"<<<<}
//Makesurethatduringthecourseofdispatchingthe
//identityofthethreadwasn'tcorrupted.
finallongnewIdent=Binder.clearCallingIdentity（）;
if（ident!
=newIdent）{
Log.wtf（TAG,"Threadidentitychangedfrom0x"
+Long.toHexString（ident）+"to0x"
+Long.toHexString（newIdent）+"whiledispatchingto"
+msg.target.getClass（）.getName（）+""
+msg.callback+"what="+msg.what）;
}
msg.recycleUnchecked（）;
}
}
抓重点看就好。
首先是调用myLooper方法获取到Looper对象，这里是没问题的，那就继续
MessageQueuequeue=me.mQueue
然后从Looper对象中取出关联的消息队列，
接着进入了一个死循环，调用messagequeue的next方法取出message对象。
这个next方法我没看懂，所以不贴源码出来分析了，反正next方法的作用就是取出message对象的。
有兴趣的同学自己去研究研究吧。
到这里可以总结一下：
通过Looper.prepare（）来创建Looper（消息循环）对象，然后通过Looper.loop（）来执行消息循环，Looper.prepare（）和Looper.loop（）通常是成对出现的。
好，回来继续
经过一系列的判断后会来到这里，很重点
msg.target.dispatchMessage（msg）;
上面已经分析，msg.target就是handler，那么这行代码的意义就是调用handler的dispatchMessgage的方法去分发消息，
那么看到dispatchMessage的方法源码，相信谜底就要揭开了
publicvoiddispatchMessage（Messagemsg）{
if（msg.callback!
=null）{
handleCallback（msg）;
}else{
if（mCallback!
=null）{
if（mCallback.handleMessage（msg））{
return;
}
}
handleMessage（msg）;
}
}
从上述的代码跟踪中，都没有发现给message的callback字段赋值，那么我们就先不搭理，默认callback为空，那么就一定会来到handleMessage方法。
message对象传递到了handleMessage方法。
/**
*Su
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