Handler源码

我们平常在使用Handler的时候 是这样使用的

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    TextView mTextView;

    Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            mTextView.setText((String) msg.obj);
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.tv);
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Message msg = Message.obtain();
                msg.obj = "更新UI";
                mHandler.sendMessage(msg);
            }
        }).start();
    }
}

1、我们来看一下new Handler()方法,我们来到Handler类中:

    public Handler() {
        this(null, false);
    }

    public Handler(Callback callback, boolean async) {
        // 获取一个Looper对象
        mLooper = Looper.myLooper();
        // 如果mLooper为空,则抛出一个not called Looper.prepare()异常,
        // 这就是我们在子线程中没有调用Looper.prepare()而直接new Handler时经常报出的错误
        // 问题1:为什么我们在主线程中能直接new Handler而没有报错呢?
        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;
    }

2、我们先来看一下 mHandler.sendMessage(msg); 方法,我们来到Handler类中:

    public final boolean sendMessage(Message msg) {
        // 调用延时为0的方法
        return sendMessageDelayed(msg, 0);
    }

    public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis){
        // 如果设置的delay时间为负数,则重置时间为0
        if (delayMillis < 0) {
            delayMillis = 0;
        }
        // delay时间再加上系统时间
        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
    }

    public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
        // 获取消息队列 MessageQueue,
        // 问题2:这里的消息队列 mQueue 是在哪里赋值的?
        MessageQueue queue = mQueue;
        // ...
        return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
    }

    private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        // 将msg.target设置为this,this即为 Handler
        msg.target = this;
        // 调用MessageQueue的enqueueMessage方法
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

3、我们来到 MessageQueue 类中:

    boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
        // ...
        synchronized (this) {
            // ...
            // 将传进来的delay时间设置到 msg.when 中
            msg.when = when;
            // 创建一个临时对象来存放上次的消息mMessages
            Message p = mMessages;
            // 上个消息mMessages == null 
            // 或 传进来的delay时间为0 
            // 或 传进来的delay时间比上次的消息mMessages的delay时间小
            if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
                // 将传进来的msg消息的next设置为上一条消息msg
                msg.next = p;
                // 当前消息mMessages置为传进来的msg
                mMessages = msg;
            } else {
                // 创建一个临时对象,存放上一条消息msg
                Message prev;
                // 开一个死循环,不断读取队列并将新的msg插入对应的位置
                for (;;) {
                    prev = p;
                    p = p.next;
                    if (p == null || when < p.when) {
                        break;
                    }
                }
                msg.next = p;
                prev.next = msg;
            }
        }
        return true;
    }

上面的enqueueMessage方法,主要作用就是对消息队列的一个插入处理,通过when时间先后来将新消息插入到指点的位置,说白了就是将所有在等待的消息做一个时时的排序
现在我们再来回答一下
问题1:系统在创建主线程的时候已经帮我们调用了Looper.prepare()
问题2:消息队列 mQueue 是在new Looper()的时候创建的
这里我们就要来到Activity的启动流程中分析了
4、我们来到ActivityThread类中的main方法中:

    public static void main(String[] args) {
        // ...
        // Looper的准备工作
        Looper.prepareMainLooper();
        // ...
        // Looper的loop方法
        Looper.loop();
    }

5、我们来到Looper类中:

    public static void prepareMainLooper() {
        prepare(false);
        synchronized (Looper.class) {
            // ...
            sMainLooper = myLooper();
        }
    }

    private static void prepare(boolean quitAllowed) {
        if (sThreadLocal.get() != null) {
            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
        }
        // 新建一个Looper,并存放到 sThreadLocal 中
        sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
    }

    // 新建一个Looper
    private Looper(boolean quitAllowed) {
        // 创建MessageQueue对象,这里就回答了上面的问题1,问题1中的mQueue就是在这里初始化的
        mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
        // 指定当前线程为 Thread.currentThread();   就是指定当前的Looper在哪个线程中
        mThread = Thread.currentThread();
    }

6、我们再来看ActivityThread中的main方法里的第2个loop方法,还是来到Looper类中:

    public static void loop() {
        // 获取Looper.prepare()方法中创建的Looper对象
        final Looper me = myLooper();
        
        // 如果没有调用Looper.prepare()而直接调用Looper.loop()方法,就会抛出此异常
        if (me == null) {
            throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
        }
        // 获取消息队列 MessageQueue,这里的消息队列就是在new Looper()时创建的MessageQueue对象
        final MessageQueue queue = me.mQueue;
        // 开启一个死循环
        for (;;) {
            // 读取消息队列的next消息
            Message msg = queue.next(); 
            if (msg == null) {
                return;
            }
            // ...
            // 调用msg.target的dispatchMessage方法,这里的msg.target我们在上面2中的方法中设置为Handler
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            // ...
            // 调用释放msg方法
            msg.recycleUnchecked();
        }
    }

    public static @Nullable Looper myLooper() {
        // sThreadLocal中获取Looper,这里获取到的Looper就是prepare方法中新建的Looper对象
        return sThreadLocal.get();
    }

7、来到MessageQueue类中,查看next方法

    Message next() {
        // 这个方法就是开一个死循环去获取消息,如果获取到就返回跳出死循环
        // ...
        for (;;) {
            // 同步锁
            synchronized (this) {
                final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                Message prevMsg = null;
                Message msg = mMessages;
                if (msg != null && msg.target == null) {
                    do {
                        prevMsg = msg;
                        msg = msg.next;
                    } while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
                }
                if (msg != null) {
                    if (now < msg.when) {
                        // Next message is not ready.  Set a timeout to wake up when it is ready.
                        nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                    } else {
                        // Got a message.
                        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;
                    }
                } 
            }
        }
    }

8、我们先来到Message类中看一下recycleUnchecked方法,释放msg

    void recycleUnchecked() {
        // 这里就是将msg里的值置为空,以此来释放msg中存储的值
        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 < MAX_POOL_SIZE) {
                next = sPool;
                sPool = this;
                sPoolSize++;
            }
        }
    }

9、我们再来看一下msg.target.dispatchMessage(msg);也就是调用了Handler的dispatchMessage方法,我们来到Handler类中:

    public void dispatchMessage(Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            // 如果mCallback不为null,则会先调用一下mCallback的handleMessage方法
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            // 然后再调用到自己的handleMessage方法
            handleMessage(msg);
        }
    }

    // 这里是一个空实现,让子类去实现
    public void handleMessage(Message msg) {
    }

总结:
1、Handler封装了消息的发送(主要包括消息发送给谁)
Looper
(1)内部包含一个消息队列,即MessageQueue,所有Handler发送的消息都会进入这个队列
(2)Looper.loop方法,是一个死循环,不断从MessageQueue取出消息,如有消息就处理,没有就阻塞

2、MessageQueue,一个消息队列,可以添加消息,处理消息

3、Handler内部会跟Looper进行关联,也就是说,在Handler内部可以找到Looper,找到了Looper也就找到了MessageQueue,在Handler中发送消息,其实就是向Message发送消息,

Handler负责发送消息,Looper负责接收消息,并把消息回传给Handler自己,而MessageQueue是一个存储消息的容器。

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