andriod提供了Handler来满足线程间的通信，上次在更新UI的时候也提到过Handler的使用，关于Handler的基本使用，参见博客(android基础---->子线程更新UI).今天我们深入Handler的源码，了解一个Handler的内部执行原理。
目录导航
Handler简单说明
一、 在Handler的原理说明之前，我们列出相关的重要的类：
- Message：消息，其中包含了消息ID，消息处理对象以及处理的数据等，由MessageQueue统一列队，终由Handler处理。
- Handler：处理者，负责Message的发送及处理。使用Handler时，需要实现handleMessage(Message msg)方法来对特定的Message进行处理，例如更新UI等。
- MessageQueue：消息队列，用来存放Handler发送过来的消息，并按照FIFO规则执行。当然，存放Message并非实际意义的保存，而是将Message以链表的方式串联起来的，等待Looper的抽取。
- Looper：消息泵，不断地从MessageQueue中抽取Message执行。因此，一个MessageQueue需要一个Looper。
- Thread：线程，负责调度整个消息循环，即消息循环的执行场所。
二、 Handler主要有两种用途：
- 合理调度安排消息和runnable对象，使它们在将来的某个点被执行。
- 将一个动作入队安排在非当前线程执行。
三、 Handler创建消息
每一个消息都需要被指定的Handler处理，通过Handler创建消息便可以完成此功能。Android消息机制中引入了消息池。Handler创建消息时首先查询消息池中是否有消息存在，如果有直接从消息池中取得，如果没有则重新初始化一个消息实例。使用消息池的好处是：消息不被使用时，并不作为垃圾回收，而是放入消息池，可供下次Handler创建消息时使用。消息池提高了消息对象的复用，减少系统垃圾回收的次数。
四、 Handler发送消息
UI主线程初始化第一个Handler时会通过ThreadLocal创建一个Looper，该Looper与UI主线程一一对应。使用ThreadLocal的目的是保证每一个线程只创建唯一一个Looper。之后其他Handler初始化的时候直接获取第一个Handler创建的Looper。Looper初始化的时候会创建一个消息队列MessageQueue。至此，主线程、消息循环、消息队列之间的关系是1:1:1。
五、 Handler处理消息
UI主线程通过Looper循环查询消息队列UI_MQ，当发现有消息存在时会将消息从消息队列中取出。首先分析消息，通过消息的参数判断该消息对应的Handler，然后将消息分发到指定的Handler进行处理。注意handler是主线程中的类。
ActivityThread的说明
一、 Android的一个apk在打开时，使用到的第一个类就是这个类。
这里我们不深入Android应用程序的启动原理了，ActivityThread是一个final类，不是一个线程类：
public final class ActivityThread
二、 ActivityThread在创建的时候同时也启动了一个线程，这个线程就是一个异步线程。
他创建出了MessageQueue，并同时进行消息的轮 询，因此当这个应用程序在运行时，这个线程是一直都在的。这个线程就是应用程序的主线程，UI的处理等都是在这个线程处理的。在AcitivityThread这个类的是有一个main方法的。我们知道java应用程序的入口就是main方法。这就是程序的入口。我们来看ActivityThread的源代码：
public static void main(String[] args) { Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ActivityThreadMain"); SamplingProfilerIntegration.start(); // CloseGuard defaults to true and can be quite spammy. We // disable it here, but selectively enable it later (via // StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs. CloseGuard.setEnabled(false); Environment.initForCurrentUser(); // Set the reporter for event logging in libcore EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter()); AndroidKeyStoreProvider.install(); // Make sure TrustedCertificateStore looks in the right place for CA certificates final File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId()); TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir); Process.setArgV0("<pre-initialized>"); Looper.prepareMainLooper(); ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false); if (sMainThreadHandler == null) { sMainThreadHandler = thread.getHandler(); } if (false) { Looper.myLooper().setMessageLogging(new LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread")); } // End of event ActivityThreadMain. Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER); Looper.loop(); throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); }
这里我们重点关注两点，这个在Handler的原理分析中会做详细的说明：
- Looper.prepareMainLooper();
- Looper.loop();
Handler的预备分析
一、 首先程序在启动的时候，会执行ActivityThread类的main方法，如上我们提到两个重要的代码： Looper.prepareMainLooper();
public static void prepareMainLooper() { prepare(false); synchronized (Looper.class) { if (sMainLooper != null) { throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared."); } sMainLooper = myLooper(); } }
在他的prepare方法中，创建了一个Looper，并把它放在了ThreadLocal中：
private static void prepare(boolean quitAllowed) { if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); }
二、 ActivityThread中的Looper.loop();
public static void loop() {
// 进入当前线程的消息循环 final Looper me = myLooper(); if (me == null) { throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread."); } final MessageQueue queue = me.mQueue; // Make sure the identity of this thread is that of the local process, // and keep track of what that identity token actually is. Binder.clearCallingIdentity(); final long ident = Binder.clearCallingIdentity(); for (;;) {
// 从队列中取出消息 Message msg = queue.next(); // might block if (msg == null) { // No message indicates that the message queue is quitting. return; } // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger Printer logging = me.mLogging; if (logging != null) { logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " + msg.callback + ": " + msg.what); }
// 分发消息 msg.target.dispatchMessage(msg); if (logging != null) { logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback); } // Make sure that during the course of dispatching the // identity of the thread wasn't corrupted. final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity(); if (ident != newIdent) { Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x" + Long.toHexString(ident) + " to 0x" + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to " + msg.target.getClass().getName() + " " + msg.callback + " what=" + msg.what); } msg.recycleUnchecked(); } }
在msg.target.dispatchMessage(msg);方法中msg.target这是分发消息的Handler
public void dispatchMessage(Message msg) { if (msg.callback != null) {
// 首先，处理Message自己的callback，调用其run方法 handleCallback(msg); } else { if (mCallback != null) {
// 其次，调用Handler自留的接口对象 if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } }
// 最后，调用handleMessage方法处理消息，Handler类中这个方法为空，子类可以重写这个方法 handleMessage(msg); } }
Handler的原理分析
我们仍旧用一个例子来加以说明Handler的原理，例子代码具体可以参见我的博客：(android基础---->子线程更新UI)。以下的分析我会帖出有关例子的重要代码：
一、 创建一个Handler，处理消息：
public static final int UPDATE_TEXT = 1;
private Handler handler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case UPDATE_TEXT:
textView.setText("I Love you.");
break;
default:
break;
}
}
}
二、 发送消息：
// 用handler处理上述问题
public void handlerUpdate(View view) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Message message = new Message();
message.what = UPDATE_TEXT;
handler.sendMessage(message); // 将Message对象发送出去
}
}).start();
}
三、 首先我们要创建一个handler，具体构造方法代码如下，这里由于是new Handler():callback=null，async=false
public Handler(Callback callback, boolean async) { if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) { final Class<? extends Handler> klass = getClass(); if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) && (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) { Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " + klass.getCanonicalName()); } } mLooper = Looper.myLooper(); 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; }
四、 接下来进行了我们消息的发送：handler.sendMessage(message)，源代码如下：（中间我们省略了一些过程）
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) { MessageQueue queue = mQueue; if (queue == null) { RuntimeException e = new RuntimeException( this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue"); Log.w("Looper", e.getMessage(), e); return false; } return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis); }
enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis)的代码如下：
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); }
- 所谓发送消息就是把消息放入消息队列中的合适位置，并且把消息的target设置为本Handler对象。
五、 在上述Handler的预备分析当中，我们提到过Looper的loop方法，它负责从队列中取出消息，并且分发消息。
而且我们在Handler的dispatchMessage方法也了解到，分发的消息会由Handler的handleMessage方法处理：也就是我们创建的Handler的重写方法：
public void handleMessage(Message msg) { switch (msg.what) { case UPDATE_TEXT: textView.setText("I Love you."); break; default: break; } }
- 当队列中的消息处理的时候，也会找到当时送它来的Handler对象，
- 调用其相应的dispatchMessage()方法
- 调用其中的handleMessage()方法或者mCallback成员的handleMessage()方法来进行处理。