1、概述##
異步消息處理線程：####
異步消息處理線程啟動(dòng)后會(huì)進(jìn)入一個(gè)無(wú)限的循環(huán)體之中，每循環(huán)一次，從其內(nèi)部的消息隊(duì)列中取出一個(gè)消息，然后回調(diào)相應(yīng)的消息處理函數(shù)，執(zhí)行完成一個(gè)消息后則繼續(xù)循環(huán)。若消息隊(duì)列為空，線程則會(huì)阻塞等待。說(shuō)了這一堆，那么和Handler 、 Looper 、Message有啥關(guān)系？其實(shí)Looper負(fù)責(zé)的就是創(chuàng)建一個(gè)MessageQueue，然后進(jìn)入一個(gè)無(wú)限循環(huán)體不斷從該MessageQueue中讀取消息，而消息的創(chuàng)建者就是一個(gè)或多個(gè)Handler 。
2、 源碼解析##
1、Looper####
對(duì)于Looper主要是prepare()和loop()兩個(gè)方法。首先看prepare()方法:
<pre>
<code>
public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(true));
}
</code>
</pre>
sThreadLocal是一個(gè)ThreadLocal對(duì)象，可以在一個(gè)線程中存儲(chǔ)變量?？梢钥吹?，在第5行，將一個(gè)Looper的實(shí)例放入了ThreadLocal，并且2-4行判斷了sThreadLocal是否為null，否則拋出異常。這也就說(shuō)明了Looper.prepare()方法不能被調(diào)用兩次，同時(shí)也保證了一個(gè)線程中只有一個(gè)Looper實(shí)例~這是個(gè)需要注意的地方。下面看Looper的構(gòu)造方法：
<pre>
<code>
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}
</code>
</pre>
在構(gòu)造方法中，創(chuàng)建了一個(gè)MessageQueue（消息隊(duì)列）。然后看loop()方法：
<pre>
<code>
public static void loop() {
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 (;;) {
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);
}
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.recycle();
}
}
</code>
</pre>
第2行：<pre><code>
public static Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get()
}</code></pre>方法直接返回了sThreadLocal存儲(chǔ)的Looper實(shí)例，如果me為null則拋出異常，也就是說(shuō)looper方法必須在prepare方法之后運(yùn)行。第6行：拿到該looper實(shí)例中的mQueue（消息隊(duì)列）13到45行：就進(jìn)入了我們所說(shuō)的無(wú)限循環(huán)。14行：取出一條消息，如果沒(méi)有消息則阻塞。27行：使用調(diào)用<pre> <code>msg.target.dispatchMessage(msg);</code></pre>把消息交給msg的target的dispatchMessage方法去處理。Msg的target是什么呢？其實(shí)就是handler對(duì)象，下面會(huì)進(jìn)行分析。44行：釋放消息占據(jù)的資源。Looper主要作用：
1、 與當(dāng)前線程綁定，保證一個(gè)線程只會(huì)有一個(gè)Looper實(shí)例，同時(shí)一個(gè)Looper實(shí)例也只有一個(gè)MessageQueue。
2、 loop()方法，不斷從MessageQueue中去取消息，交給消息的target屬性的dispatchMessage去處理。好了，我們的異步消息處理線程已經(jīng)有了消息隊(duì)列（MessageQueue），也有了在無(wú)限循環(huán)體中取出消息的哥們，現(xiàn)在缺的就是發(fā)送消息的對(duì)象了，于是乎：Handler登場(chǎng)了。
</br>
<h3>2、Handler</h3>
使用Handler之前，我們都是初始化一個(gè)實(shí)例，比如用于更新UI線程，我們會(huì)在聲明的時(shí)候直接初始化，或者在onCreate中初始化Handler實(shí)例。所以我們首先看Handler的構(gòu)造方法，看其如何與MessageQueue聯(lián)系上的，它在子線程中發(fā)送的消息（一般發(fā)送消息都在非UI線程）怎么發(fā)送到MessageQueue中的。
<pre>
<code>
public Handler() {
this(null, 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;
}
</code>
</pre>
14行：通過(guò)Looper.myLooper()獲取了當(dāng)前線程保存的Looper實(shí)例，然后在19行又獲取了這個(gè)Looper實(shí)例中保存的MessageQueue（消息隊(duì)列），這樣就保證了handler的實(shí)例與我們Looper實(shí)例中MessageQueue關(guān)聯(lián)上了。
然后看我們最常用的sendMessage方法
<pre>
<code>
public final boolean sendMessage(Message msg) {
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
</code>
</pre>
<pre>
<code>
public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {
Message msg = Message.obtain();
msg.what = what;
return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);
}
</code>
</pre>
<pre>
<code>
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) {
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
</code>
</pre>
<pre>
<code>
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);
}
</code>
</pre>
輾轉(zhuǎn)反則最后調(diào)用了sendMessageAtTime，在此方法內(nèi)部有直接獲取MessageQueue然后調(diào)用了enqueueMessage方法，我們?cè)賮?lái)看看此方法：
<pre>
<code>
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
</code>
</pre>
enqueueMessage中首先為meg.target賦值為this，【如果大家還記得Looper的loop方法會(huì)取出每個(gè)msg然后交給msg,target.dispatchMessage(msg)去處理消息】，也就是把當(dāng)前的handler作為msg的target屬性。最終會(huì)調(diào)用queue的enqueueMessage的方法，也就是說(shuō)handler發(fā)出的消息，最終會(huì)保存到消息隊(duì)列中去。
現(xiàn)在已經(jīng)很清楚了Looper會(huì)調(diào)用prepare()和loop()方法，在當(dāng)前執(zhí)行的線程中保存一個(gè)Looper實(shí)例，這個(gè)實(shí)例會(huì)保存一個(gè)MessageQueue對(duì)象，然后當(dāng)前線程進(jìn)入一個(gè)無(wú)限循環(huán)中去，不斷從MessageQueue中讀取Handler發(fā)來(lái)的消息。然后再回調(diào)創(chuàng)建這個(gè)消息的handler中的dispathMessage方法，下面我們趕快去看一看這個(gè)方法：
<pre>
<code>
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
</code>
</pre>
可以看到，第10行，調(diào)用了handleMessage方法，下面我們?nèi)タ催@個(gè)方法：
<pre>
<code>
/**
-
Subclasses must implement this to receive messages.
*/
public void handleMessage(Message msg) {
}
</code>
</pre>
可以看到這是一個(gè)空方法，為什么呢，因?yàn)橄⒌淖罱K回調(diào)是由我們控制的，我們?cè)趧?chuàng)建handler的時(shí)候都是復(fù)寫handleMessage方法，然后根據(jù)msg.what進(jìn)行消息處理。
例如：
<pre>
<code>
private Handler mHandler = new Handler()
{
public void handleMessage(android.os.Message msg)
{
switch (msg.what)
{
case value:break; default: break; }};
};
</code>
</pre>
<h4>總結(jié)一下</h4>
1、首先Looper.prepare()在本線程中保存一個(gè)Looper實(shí)例，然后該實(shí)例中保存一個(gè)MessageQueue對(duì)象；因?yàn)長(zhǎng)ooper.prepare()在一個(gè)線程中只能調(diào)用一次，所以MessageQueue在一個(gè)線程中只會(huì)存在一個(gè)。
2、Looper.loop()會(huì)讓當(dāng)前線程進(jìn)入一個(gè)無(wú)限循環(huán)，不端從MessageQueue的實(shí)例中讀取消息，然后回調(diào)msg.target.dispatchMessage(msg)方法。
3、Handler的構(gòu)造方法，會(huì)首先得到當(dāng)前線程中保存的Looper實(shí)例，進(jìn)而與Looper實(shí)例中的MessageQueue想關(guān)聯(lián)。
4、Handler的sendMessage方法，會(huì)給msg的target賦值為handler自身，然后加入MessageQueue中。
5、在構(gòu)造Handler實(shí)例時(shí)，我們會(huì)重寫handleMessage方法，也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最終調(diào)用的方法。
好了，總結(jié)完成，大家可能還會(huì)問(wèn)，那么在Activity中，我們并沒(méi)有顯示的調(diào)用Looper.prepare()和Looper.loop()方法，為啥Handler可以成功創(chuàng)建呢，這是因?yàn)樵贏ctivity的啟動(dòng)代碼中，已經(jīng)在當(dāng)前UI線程調(diào)用了Looper.prepare()和Looper.loop()方法。
<h4>3、Handler post</h4>
Handler的post方法創(chuàng)建的線程和UI線程有什么關(guān)系？
有時(shí)候?yàn)榱朔奖?，我們?huì)直接寫如下代碼：
<pre>
<code>
mHandler.post(new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
Log.e("TAG", Thread.currentThread().getName());
mTxt.setText("yoxi");
}
});
</code>
</pre>
然后run方法中可以寫更新UI的代碼，其實(shí)這個(gè)Runnable并沒(méi)有創(chuàng)建什么線程，而是發(fā)送了一條消息，下面看源碼：
<pre>
<code>
public final boolean post(Runnable r) {
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
</code>
</pre>
<pre>
<code>
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
</code>
</pre>
可以看到，在getPostMessage中，得到了一個(gè)Message對(duì)象，然后將我們創(chuàng)建的Runable對(duì)象作為callback屬性，賦值給了此message.
注：產(chǎn)生一個(gè)Message對(duì)象，可以new ，也可以使用Message.obtain()方法；兩者都可以，但是更建議使用obtain方法，因?yàn)镸essage內(nèi)部維護(hù)了一個(gè)Message池用于Message的復(fù)用，避免使用new 重新分配內(nèi)存。
<pre>
<code>
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) {
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
</code>
</pre>
<pre>
<code>
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);
}
</code>
</pre>
最終和handler.sendMessage一樣，調(diào)用了sendMessageAtTime，然后調(diào)用了enqueueMessage方法，給msg.target賦值為handler，最終加入MessagQueue.
可以看到，這里msg的callback和target都有值，那么會(huì)執(zhí)行哪個(gè)呢？
其實(shí)上面已經(jīng)貼過(guò)代碼，就是dispatchMessage方法：
<pre>
<code>
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
</code>
</pre>
第2行，如果不為null，則執(zhí)行callback回調(diào)，也就是我們的Runnable對(duì)象。
最后來(lái)張圖解：
4、最后##
其實(shí)Handler不僅可以更新UI，你完全可以在一個(gè)子線程中去創(chuàng)建一個(gè)Handler，然后使用這個(gè)handler實(shí)例在任何其他線程中發(fā)送消息，最終處理消息的代碼都會(huì)在你創(chuàng)建Handler實(shí)例的線程中運(yùn)行。
<pre>
<code>
new Thread() {
private Handler handler;
public void run() {
Looper.prepare();
handler = new Handler() {
public void handleMessage(android.os.Message msg)
{
Log.e("TAG",Thread.currentThread().getName());
};
}
}
};
</code>
</pre>
Android不僅給我們提供了異步消息處理機(jī)制讓我們更好的完成UI的更新，其實(shí)也為我們提供了異步消息處理機(jī)制代碼的參考~~不僅能夠知道原理，最好還可以將此設(shè)計(jì)用到其他的非Android項(xiàng)目中去
