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发表于 2011-11-22 11:02 |只看该作者 |倒序浏览

Handler Looper Message源码研究

概述

Looper是消费者，Handler是生产者，MessageQueue是消息队列，队列的实现方式是链表，Message是链表的一个节点。

线程Thread的线程变量ThreadLocal中，存放着这个线程的Looper；

Looper在初始化时，会新建一个消息队列MessageQueue，之后Looper进入一个死循环，等待从消息队列MessageQueue取得消息Message（Looper是消费者），没有消息时会阻塞；

我们程序中的Handler，会通过sendMessage或post方法，往MessageQueue中添加消息时，添加的这个Message，会记录他是属于哪个Handler发出的，同时根据message.when，决定新添加的这个Message在Queue中的位置，MessageQueue中只有一个当前的Message，队列关系是通过Message中的prev，next维护的，Message是一个链表的节点；

添加消息后，消费者Looper取得Message，并调用建立Message的Hander的dispatchMessage方法。

一个在新线程中使用handler例子，我们来分析下源码

Java代码

1.new Thread(new Runnable() {
2. @Override public void run() {
3. Handler handler;
4. //1、初始化Looper
5. Looper.prepare();
6. //2、绑定handler到CustomThread实例的Looper对象、定义处理消息的方法
7. handler= new Handler() {
8. @Override public void handleMessage(Message msg) {
9. }
10. };
11. // 3、发送消息
12. handler.sendMessage(new Message());
13. handler.post(new Runnable())
14. handler.obtainMessage(1, "hello").sendToTarget();
15. //4、启动消息循环
16. Looper.loop();
17. }
18.}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override public void run() {
Handler handler;
//1、初始化Looper
Looper.prepare();
//2、绑定handler到CustomThread实例的Looper对象、定义处理消息的方法
handler= new Handler() {
@Override public void handleMessage(Message msg) {
}
};
// 3、发送消息
handler.sendMessage(new Message());
handler.post(new Runnable())
handler.obtainMessage(1, "hello").sendToTarget();
//4、启动消息循环
Looper.loop();
}
}).start();

复制代码

1

Java代码

1.public static final void prepare() {
2. if (sThreadLocal.get() != null) { // 每个线程，只能有一个Looper对象
3. throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
4. }
5. // 如果当前线程没有Looper，新建一个，构造函数是private的
6. sThreadLocal.set(new Looper());
7.}
8.private Looper() {
9. mQueue = new MessageQueue(); // 建立消息队列
10. mRun = true;
11. mThread = Thread.currentThread();
12.}
public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) { // 每个线程，只能有一个Looper对象
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
// 如果当前线程没有Looper，新建一个，构造函数是private的
sThreadLocal.set(new Looper());
}
private Looper() {
mQueue = new MessageQueue(); // 建立消息队列
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}

复制代码

2

Java代码

1.public Handler(){
2. mLooper = Looper.myLooper(); // 取得当前线程的Looper，如果抛异常
3. if (mLooper == null) {
4. throw new RuntimeException(
5. "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
6. }
7. mQueue = mLooper.mQueue; // 取得消息队列
8. mCallback = null;
9.}
public Handler(){
mLooper = Looper.myLooper(); // 取得当前线程的Looper，如果抛异常
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue; // 取得消息队列
mCallback = null;
}

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3

Java代码

1.//不管调用哪个方法，最终执行的是
2.public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis){
3. boolean sent = false;
4. // 取得消息队列
5. MessageQueue queue = mQueue;
6. if (queue != null) {
7. msg.target = this; // 消息发出着是自己
8. sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); // 添加到消息队列中
9. }
10. else {
11. RuntimeException e = new RuntimeException(
12. this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
13. Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
14. }
15. return sent;
16.}
17.final boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
18. if (msg.when != 0) {
19. throw new AndroidRuntimeException(msg
20. + " This message is already in use.");
21. }
22. if (msg.target == null && !mQuitAllowed) {
23. throw new RuntimeException("Main thread not allowed to quit");
24. }
25. synchronized (this) {
26. if (mQuiting) {
27. RuntimeException e = new RuntimeException(
28. msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
29. Log.w("MessageQueue", e.getMessage(), e);
30. return false;
31. } else if (msg.target == null) {
32. mQuiting = true;
33. }
34.
35. msg.when = when;
36. Message p = mMessages;
37. // 之前没有其他消息了，MessageQueue中当前消息mMessages 就是传递进来的msg
38. if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
39. msg.next = p;
40. mMessages = msg;
41. this.notify(); // 唤醒
42. } else {
43. // 之前有其他消息了，将传递的msg放到适合的位置，根据when
44. Message prev = null;
45. while (p != null && p.when <= when) {
46. prev = p;
47. p = p.next;
48. }
49. msg.next = prev.next;
50. prev.next = msg;
51. this.notify(); // 唤醒
52. }
53. }
54. return true;
55.}
//不管调用哪个方法，最终执行的是
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis){
boolean sent = false;
// 取得消息队列
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue != null) {
msg.target = this; // 消息发出着是自己
sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); // 添加到消息队列中
}
else {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
}
return sent;
}
final boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
if (msg.when != 0) {
throw new AndroidRuntimeException(msg
+ " This message is already in use.");
}
if (msg.target == null && !mQuitAllowed) {
throw new RuntimeException("Main thread not allowed to quit");
}
synchronized (this) {
if (mQuiting) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
Log.w("MessageQueue", e.getMessage(), e);
return false;
} else if (msg.target == null) {
mQuiting = true;
}
msg.when = when;
Message p = mMessages;
// 之前没有其他消息了，MessageQueue中当前消息mMessages 就是传递进来的msg
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
msg.next = p;
mMessages = msg;
this.notify(); // 唤醒
} else {
// 之前有其他消息了，将传递的msg放到适合的位置，根据when
Message prev = null;
while (p != null && p.when <= when) {
prev = p;
p = p.next;
}
msg.next = prev.next;
prev.next = msg;
this.notify(); // 唤醒
}
}
return true;
}

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4

Java代码

1.public static final void loop() {
2. Looper me = myLooper();
3. MessageQueue queue = me.mQueue;
4. while (true) { // 死循环
5. Message msg = queue.next(); // 当队列中没有消息时会阻塞
6. if (msg != null) {
7. if (msg.target == null) { // 消息没有发送者时，退出消息循环
8. // No target is a magic identifier for the quit message.
9. return;
10. }
11. if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
12. ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
13. + msg.callback + ": " + msg.what
14. );
15. // 调用消息发出者的dispatchMessage，这里msg.target是我们sendMessage的handler
16. msg.target.dispatchMessage(msg);
17. if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
18. "<<<<< Finished to " + msg.target + " "
19. + msg.callback);
20. msg.recycle();
21. }
22. }
23.}
24.
25.final Message next() {
26. boolean tryIdle = true;
27.
28. while (true) {
29.
30. synchronized (this) {
31. // 没有消息的或，会阻塞
32. try {
33. if (mMessages != null) {
34. if (mMessages.when-now > 0) {
35. Binder.flushPendingCommands();
36. this.wait(mMessages.when-now);
37. }
38. } else {
39. Binder.flushPendingCommands();
40. this.wait();
41. }
42. }
43. catch (InterruptedException e) {
44. }
45. }
46. }
47.}
public static final void loop() {
Looper me = myLooper();
MessageQueue queue = me.mQueue;
while (true) { // 死循环
Message msg = queue.next(); // 当队列中没有消息时会阻塞
if (msg != null) {
if (msg.target == null) { // 消息没有发送者时，退出消息循环
// No target is a magic identifier for the quit message.
return;
}
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
+ msg.callback + ": " + msg.what
);
// 调用消息发出者的dispatchMessage，这里msg.target是我们sendMessage的handler
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
"<<<<< Finished to " + msg.target + " "
+ msg.callback);
msg.recycle();
}
}
}
final Message next() {
boolean tryIdle = true;
while (true) {
synchronized (this) {
// 没有消息的或，会阻塞
try {
if (mMessages != null) {
if (mMessages.when-now > 0) {
Binder.flushPendingCommands();
this.wait(mMessages.when-now);
}
} else {
Binder.flushPendingCommands();
this.wait();
}
}
catch (InterruptedException e) {
}
}
}
}

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总结
Handler作用：
1. 执行计划任务
2. 线程间通信

一个handler，只能接收到自己发出的message。handler实例与消息Message处理是关联的，发送和接受要匹配
Handler操作队列，主要是在子线程操作主线程的消息队列

Handler是实现异步的一种方式，用法是在主线程中建立Handler，（主线程中的Handler不用掉Looper.prepare）；
在子线程（耗时操作）任务完成后sendMessage，这个Message会发送到主线程的消息队列中，主线程Handler的重写dispatchMessage方法，做新线程任务完成后的事情，大部分是更新UI。

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