ZZ FROM: http://mobile.51cto.com/android-265887.htm

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在Android中，线程内部或者线程之间进行信息交互时经常会使用消息，这些基础的东西如果我们熟悉其内部的原理，将会使我们容易、更好地架构系统，避免一些低级的错误。在学习Android中消息机制之前，我们先了解与消息有关的几个类：

1.Message

消息对象，顾名思义就是记录消息信息的类。这个类有几个比较重要的字段：

a.arg1和arg2：我们可以使用两个字段用来存放我们需要传递的整型值，在Service中，我们可以用来存放Service的ID。


b.obj：该字段是Object类型，我们可以让该字段传递某个多项到消息的接受者中。

c.what：这个字段可以说是消息的标志，在消息处理中，我们可以根据这个字段的不同的值进行不同的处理，类似于我们在处理Button事件时，通过switch(v.getId())判断是点击了哪个按钮。

在使用Message时，我们可以通过new Message()创建一个Message实例，但是Android更推荐我们通过Message.obtain()或者Handler.obtainMessage()获取Message对象。这并不一定是直接创建一个新的实例，而是先从消息池中看有没有可用的Message实例，存在则直接取出并返回这个实例。反之如果消息池中没有可用的Message实例，则根据给定的参数new一个新Message对象。通过分析源码可得知，Android系统默认情况下在消息池中实例化10个Message对象。

2.MessageQueue

消息队列，用来存放Message对象的数据结构，按照“先进先出”的原则存放消息。存放并非实际意义的保存，而是将Message对象以链表的方式串联起来的。MessageQueue对象不需要我们自己创建，而是有Looper对象对其进行管理，一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue。我们可以通过Looper.myQueue()获取当前线程中的MessageQueue。

3.Looper

MessageQueue的管理者，在一个线程中，如果存在Looper对象，则必定存在MessageQueue对象，并且只存在一个Looper对象和一个MessageQueue对象。在Android系统中，除了主线程有默认的Looper对象，其它线程默认是没有Looper对象。如果想让我们新创建的线程拥有Looper对象时，我们首先应调用Looper.prepare()方法，然后再调用Looper.loop()方法。典型的用法如下：

        
              
  1. classLooperThreadextendsThread 
    2.           
  2. { 
    3.           
  3. publicHandlermHandler; 
    4.           
  4. publicvoidrun() 
    5.           
  5. { 
    6.           
  6. Looper.prepare(); 
    7.           
  7. //其它需要处理的操作 
    8.           
  8. Looper.loop(); 
    9.           
  9. } 
    10.           
  10. }
    11.

倘若我们的线程中存在Looper对象，则我们可以通过Looper.myLooper()获取，此外我们还可以通过Looper.getMainLooper()获取当前应用系统中主线程的Looper对象。在这个地方有一点需要注意，假如Looper对象位于应用程序主线程中，则Looper.myLooper()和Looper.getMainLooper()获取的是同一个对象。

4.Handler

消息的处理者。通过Handler对象我们可以封装Message对象，然后通过sendMessage(msg)把Message对象添加到MessageQueue中；当MessageQueue循环到该Message时，就会调用该Message对象对应的handler对象的handleMessage()方法对其进行处理。由于是在handleMessage()方法中处理消息，因此我们应该编写一个类继承自Handler，然后在handleMessage()处理我们需要的操作。

        
              
  1. /** 
    2.           
  2. * 
    3.           
  3. *@authorcoolszy 
    4.           
  4. *@bloghttp://blog.csdn.net/coolszy 
    5.           
  5. * 
    6.           
  6. */ 
    7.           
  7. publicclassMessageServiceextendsService 
    8.           
  8.  
    9.           
  9. { 
    10.           
  10. privatestaticfinalStringTAG="MessageService"; 
    11.           
  11. privatestaticfinalintKUKA=0; 
    12.           
  12. privateLooperlooper; 
    13.           
  13. privateServiceHandlerhandler; 
    14.           
  14. /** 
    15.           
  15. *由于处理消息是在Handler的handleMessage()方法中，因此我们需要自己编写类 
    16.           
  16. *继承自Handler类，然后在handleMessage()中编写我们所需要的功能代码 
    17.           
  17. *@authorcoolszy 
    18.           
  18. * 
    19.           
  19. */ 
    20.           
  20. privatefinalclassServiceHandlerextendsHandler 
    21.           
  21. { 
    22.           
  22. publicServiceHandler(Looperlooper) 
    23.           
  23. { 
    24.           
  24. super(looper); 
    25.           
  25. } 
    26.           
  26. @Override 
    27.           
  27. publicvoidhandleMessage(Messagemsg) 
    28.           
  28. { 
    29.           
  29. //根据what字段判断是哪个消息 
    30.           
  30. switch(msg.what) 
    31.           
  31. { 
    32.           
  32. caseKUKA: 
    33.           
  33. //获取msg的obj字段。我们可在此编写我们所需要的功能代码 
    34.           
  34. Log.i(TAG,"Theobjfieldofmsg:"+msg.obj); 
    35.           
  35. break; 
    36.           
  36. //othercases 
    37.           
  37. default: 
    38.           
  38. break; 
    39.           
  39. } 
    40.           
  40. //如果我们Service已完成任务，则停止Service 
    41.           
  41. stopSelf(msg.arg1); 
    42.           
  42. } 
    43.           
  43. } 
    44.           
  44. @Override 
    45.           
  45. publicvoidonCreate() 
    46.           
  46. { 
    47.           
  47. Log.i(TAG,"MessageService-->onCreate()"); 
    48.           
  48. //默认情况下Service是运行在主线程中，而服务一般又十分耗费时间，如果 
    49.           
  49. //放在主线程中，将会影响程序与用户的交互，因此把Service 
    50.           
  50. //放在一个单独的线程中执行 
    51.           
  51. HandlerThreadthread=newHandlerThread("MessageDemoThread",Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); 
    52.           
  52. thread.start(); 
    53.           
  53. //获取当前线程中的looper对象 
    54.           
  54. looper=thread.getLooper(); 
    55.           
  55. //创建Handler对象，把looper传递过来使得handler、 
    56.           
  56. //looper和messageQueue三者建立联系 
    57.           
  57. handler=newServiceHandler(looper); 
    58.           
  58. } 
    59.           
  59. @Override 
    60.           
  60. publicintonStartCommand(Intentintent,intflags,intstartId) 
    61.           
  61. { 
    62.           
  62. Log.i(TAG,"MessageService-->onStartCommand()"); 
    63.           
  63.  
    64.           
  64. //从消息池中获取一个Message实例 
    65.           
  65. Messagemsg=handler.obtainMessage(); 
    66.           
  66. //arg1保存线程的ID，在handleMessage()方法中 
    67.           
  67. //我们可以通过stopSelf(startId)方法，停止服务 
    68.           
  68. msg.arg1=startId; 
    69.           
  69. //msg的标志 
    70.           
  70. msg.what=KUKA; 
    71.           
  71. //在这里我创建一个date对象，赋值给obj字段 
    72.           
  72. //在实际中我们可以通过obj传递我们需要处理的对象 
    73.           
  73. Datedate=newDate(); 
    74.           
  74. msg.obj=date; 
    75.           
  75. //把msg添加到MessageQueue中 
    76.           
  76. handler.sendMessage(msg); 
    77.           
  77. returnSTART_STICKY; 
    78.           
  78. } 
    79.           
  79. @Override 
    80.           
  80. publicvoidonDestroy() 
    81.           
  81. { 
    82.           
  82. Log.i(TAG,"MessageService-->onDestroy()"); 
    83.           
  83. } 
    84.           
  84. @Override 
    85.           
  85. publicIBinderonBind(Intentintent) 
    86.           
  86. { 
    87.           
  87. returnnull; 
    88.           
  88. } 
    89.           
  89. }
    90.

下面我们通过跟踪代码分析在Android中是如何处理消息。首先贴上测试代码：

运行结果：

[51CTO]Android消息机制

注：在测试代码中我们使用了HandlerThread类，该类是Thread的子类，该类运行时将会创建looper对象，使用该类省去了我们自己编写Thread子类并且创建Looper的麻烦。

下面我们分析下程序的运行过程：

1.onCreate()

首先启动服务时将会调用onCreate()方法，在该方法中我们new了一个HandlerThread对象，提供了线程的名字和优先级。

紧接着我们调用了start()方法，执行该方法将会调用HandlerThread对象的run()方法：

        
              
  1. publicvoidrun(){ 
    2.           
  2. mTid=Process.myTid(); 
    3.           
  3. Looper.prepare(); 
    4.           
  4. synchronized(this){ 
    5.           
  5. mLooper=Looper.myLooper(); 
    6.           
  6. notifyAll(); 
    7.           
  7. } 
    8.           
  8. Process.setThreadPriority(mPriority); 
    9.           
  9. onLooperPrepared(); 
    10.           
  10. Looper.loop(); 
    11.           
  11. mTid=-1; 
    12.           
  12. }
    13.

在run()方法中，系统给线程添加的Looper，同时调用了Looper的loop()方法：

        
              
  1. publicstaticfinalvoidloop(){ 
    2.           
  2. Looperme=myLooper(); 
    3.           
  3. MessageQueuequeue=me.mQueue; 
    4.           
  4. while(true){ 
    5.           
  5. Messagemsg=queue.next();//mightblock 
    6.           
  6. //if(!me.mRun){ 
    7.           
  7. //break; 
    8.           
  8. //} 
    9.           
  9. if(msg!=null){ 
    10.           
  10. if(msg.target==null){ 
    11.           
  11. //Notargetisamagicidentifierforthequitmessage. 
    12.           
  12. return; 
    13.           
  13. } 
    14.           
  14. if(me.mLogging!=null)me.mLogging.println( 
    15.           
  15. ">>>>>Dispatchingto"+msg.target+"" 
    16.           
  16. +msg.callback+":"+msg.what 
    17.           
  17. ); 
    18.           
  18. msg.target.dispatchMessage(msg); 
    19.           
  19. if(me.mLogging!=null)me.mLogging.println( 
    20.           
  20. "<<<<<Finishedto"+msg.target+"" 
    21.           
  21. +msg.callback); 
    22.           
  22. msg.recycle(); 
    23.           
  23. } 
    24.           
  24. } 
    25.           
  25. }
    26.

通过源码我们可以看到loop()方法是个死循环，将会不停的从MessageQueue对象中获取Message对象，如果MessageQueue 对象中不存在Message对象，则结束本次循环，然后继续循环；如果存在Message对象，则执行 msg.target.dispatchMessage(msg)，但是这个msg的.target字段的值是什么呢？我们先暂时停止跟踪源码，返回到onCreate()方法中。线程执行完start()方法后，我们可以获取线程的Looper对象，然后new一个ServiceHandler对象，我们把Looper对象传到ServiceHandler构造函数中将使handler、looper和messageQueue三者建立联系。

2.onStartCommand()

执行完onStart()方法后，将执行onStartCommand()方法。首先我们从消息池中获取一个Message实例，然后给Message对象的arg1、what、obj三个字段赋值。紧接着调用sendMessage(msg)方法，我们跟踪源代码，该方法将会调用sendMessageDelayed(msg, 0)方法，而sendMessageDelayed()方法又会调用sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis)方法，在该方法中我们要注意该句代码msg.target = this，msg的target指向了this，而this就是ServiceHandler对象，因此msg的target字段指向了ServiceHandler对象，同时该方法又调用MessageQueue 的enqueueMessage(msg, uptimeMillis)方法：

        
              
  1. finalbooleanenqueueMessage(Messagemsg,longwhen){ 
    2.           
  2. if(msg.when!=0){ 
    3.           
  3. thrownewAndroidRuntimeException(msg 
    4.           
  4. +"Thismessageisalreadyinuse."); 
    5.           
  5. } 
    6.           
  6. if(msg.target==null&&!mQuitAllowed){ 
    7.           
  7. thrownewRuntimeException("Mainthreadnotallowedtoquit"); 
    8.           
  8. } 
    9.           
  9. synchronized(this){ 
    10.           
  10. if(mQuiting){ 
    11.           
  11. RuntimeExceptione=newRuntimeException( 
    12.           
  12. msg.target+"sendingmessagetoaHandleronadeadthread"); 
    13.           
  13. Log.w("MessageQueue",e.getMessage(),e); 
    14.           
  14. returnfalse; 
    15.           
  15. }elseif(msg.target==null){ 
    16.           
  16. mQuiting=true; 
    17.           
  17. } 
    18.           
  18. msg.when=when; 
    19.           
  19. //Log.d("MessageQueue","Enqueing:"+msg); 
    20.           
  20. Messagep=mMessages; 
    21.           
  21. if(p==null||when==0||when<p.when){ 
    22.           
  22. msg.next=p; 
    23.           
  23. mMessages=msg; 
    24.           
  24. this.notify(); 
    25.           
  25. }else{ 
    26.           
  26. Messageprev=null; 
    27.           
  27. while(p!=null&&p.when<=when){ 
    28.           
  28. pprev=p; 
    29.           
  29. pp=p.next; 
    30.           
  30. } 
    31.           
  31. msg.next=prev.next; 
    32.           
  32. prev.next=msg; 
    33.           
  33. this.notify(); 
    34.           
  34. } 
    35.           
  35. } 
    36.           
  36. returntrue; 
    37.           
  37. }
    38.

该方法主要的任务就是把Message对象的添加到MessageQueue中（数据结构最基础的东西，自己画图理解下）。

handler.sendMessage()-->handler.sendMessageDelayed()-->handler.sendMessageAtTime()-->msg.target = this;queue.enqueueMessage==>把msg添加到消息队列中

3.handleMessage(msg)

onStartCommand()执行完毕后我们的Service中的方法就执行完毕了，那么handleMessage()是怎么调用的呢？在前面分析的loop()方法中，我们当时不知道msg的target字段代码什么，通过上面分析现在我们知道它代表ServiceHandler对象，msg.target.dispatchMessage(msg);则表示执行ServiceHandler对象中的dispatchMessage()方法

        
              
  1. publicvoiddispatchMessage(Messagemsg){ 
    2.           
  2. if(msg.callback!=null){ 
    3.           
  3. handleCallback(msg); 
    4.           
  4. }else{ 
    5.           
  5. if(mCallback!=null){ 
    6.           
  6. if(mCallback.handleMessage(msg)){ 
    7.           
  7. return; 
    8.           
  8. } 
    9.           
  9. } 
    10.           
  10. handleMessage(msg); 
    11.           
  11. } 
    12.           
  12. }
    13.

该方法首先判断callback是否为空，我们跟踪的过程中未见给其赋值，因此callback字段为空，所以最终将会执行handleMessage()方法，也就是我们ServiceHandler类中复写的方法。在该方法将根据what字段的值判断执行哪段代码。

至此，我们看到，一个Message经由Handler的发送，MessageQueue的入队，Looper的抽取，又再一次地回到Handler的怀抱中。而绕的这一圈，也正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。


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