Android异步消息处理机制源码分析

一、概述

Handler 、 Looper 、Message 这三者都与Android异步消息处理线程相关的概念。那么什么叫异步消息处理线程呢?异步消息处理线程启动后会进入一个无限的循环体之中,每循环一次,从其内部的消息队列中取出一个消息,然后回调相应的消息处理函数,执行完成一个消息后则继续循环。若消息队列为空,线程则会阻塞等待。那么和Handler 、 Looper 、Message有啥关系?其实Looper负责的就是创建一个MessageQueue,然后进入一个无限循环体不断从该MessageQueue中读取消息,而消息的创建者就是Handler 。啥也不说了直接看源码

二、源码分析

1.Looper

对于Looper主要是prepare()和loop()两个方法。首先看prepare()方法

图1

sThreadLocal是一个ThreadLocal对象,可以在一个线程中存储变量。可以看到,在第91行,将一个Looper的实例放入了ThreadLocal,并且2-在前面判断sThreadLocal是否为null,否则抛出异常。这也就说明了Looper.prepare()方法不能被调用两次,同时也保证了一个线程中只有一个Looper实例。

再来看Looper的构造方法:

图2

在构造方法中,创建了一个MessageQueue(消息队列)。

然后我们来看loop()方法:

图3
图4

图3+图4是整个的looper方法代码(代码一屏截不完所以分两次截取)

第124行:

public static Looper myLooper() {

return sThreadLocal.get();

}

方法直接返回了sThreadLocal存储的Looper实例,如果me为null则抛出异常,也就是说looper方法必须在prepare方法之后运行。

第128行:拿到该looper实例中的mQueue(消息队列)。

135到177行:就进入了我们所说的无限循环。

136行:取出一条消息,如果没有消息则阻塞。

154行:使用调用  msg.target.dispatchMessage(msg);把消息交给msg的target的dispatchMessage方法去处理。msg的target其实就是handler对象,接下来会进行分析。

176行:释放消息占据的资源。

Looper主要作用:

1、与当前线程绑定,保证一个线程只会有一个Looper实例,同时一个Looper实例也只有一个MessageQueue。

2、loop()方法,不断从MessageQueue中去取消息,交给消息的target属性的dispatchMessage去处理。

2.Handler

使用Handler之前,我们都是初始化一个实例,比如用于更新UI线程,我们会在声明的时候直接初始化,或者在onCreate中初始化Handler实例。所以我们首先看Handler的构造方法,看其如何与MessageQueue联系上的,它在子线程中发送的消息(一般发送消息都在非UI线程)怎么发送到MessageQueue中的。

图5

198行:通过Looper.myLooper()获取了当前线程保存的Looper实例,然后在203行又获取了这个Looper实例中保存的MessageQueue(消息队列),这样就保证了handler的实例与我们Looper实例中MessageQueue关联上了。

然后看我们最常用的sendMessage方法

图6


图7


图8


图9

sendMessage方法最终调用了enqueueMessage方法。

enqueueMessage方法中首先为msg.target赋值为this,也就印证了上面我们说的msg.target是handler对象。最终会调用queue的enqueueMessage的方法,也就是说handler发出的消息,最终会保存到消息队列中去。

现在已经很清楚了Looper会调用prepare()和loop()方法,在当前执行的线程中保存一个Looper实例,这个实例会保存一个MessageQueue对象,然后当前线程进入一个无限循环中去,不断从MessageQueue中读取Handler发来的消息。然后再回调创建这个消息的handler中的dispathMessage方法,下面我们赶快去看一看这个方法:

图10


图11

到此,整个消息机制分析完毕了,让我们首先总结一下

1、首先Looper.prepare()在本线程中保存一个Looper实例,然后该实例中保存一个MessageQueue对象;因为Looper.prepare()在一个线程中只能调用一次,所以MessageQueue在一个线程中只会存在一个。

2、Looper.loop()会让当前线程进入一个无限循环,不断从MessageQueue的实例中读取消息,然后回调msg.target.dispatchMessage(msg)方法处理。

3、Handler的构造方法,会首先得到当前线程中保存的Looper实例,进而与Looper实例中的MessageQueue相关联。

4、Handler的sendMessage方法,会给msg的target赋值为handler自身,然后加入MessageQueue中。

5、在构造Handler实例时,我们会重写handleMessage方法,也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最终调用的方法。

三、补充

1.有的人可能会问,在Activity中,我们并没有显示的调用Looper.prepare()和Looper.loop()方法,为啥Handler可以成功创建呢,这是因为在Activity的启动代码中,已经在当前UI线程调用了Looper.prepare()和Looper.loop()方法(具体可以查看ActivityThread.java 代码)。

2.Handler不仅可以更新UI,你完全可以在一个子线程中去创建一个Handler,然后使用这个handler实例在任何其他线程中发送消息,最终处理消息的代码都会在你创建Handler实例的线程中运行。

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