Android消息机制源码解析（二）——消息的执行者Handler

这一节来分析Handler的源码实现，Handler从字面理解就是处理程序、处理器的意思，在Android消息机制中它扮演着执行者的角色，消息的发送、接收、处理都是由Handler来完成的，它也是跟开发者打交道最多的，因此我们更有必要深入了解Handler的实现原理。

一、首先是Handler类的定义：

publicclassHandler

Handler有以下几个主要属性字段：

finalMessageQueuemQueue;
finalLoopermLooper;
finalCallbackmCallback;
finalbooleanmAsynchronous;
IMessengermMessenger;

mQueue是一个MessageQueue对象，第一节讲Message的时候提到过，发送的消息会放到一个消息队列里面，就是它了，第四节会详细讲解MessageQueue；mLooper是一个Looper对象，可以理解为一个循环器，它不断从消息队列中将消息取出来，交给Handler处理，第三节也会详细分析其实现原理，暂时理解它的作用就行；mCallBack是Handler中定义的一个CallBack接口，下文会讲起具体作用；mAsynchronous表示是否为异步处理的布尔值，一般在调用Handler的构造函数时会给其赋值，默认都为false，如果设置为true，其本质会调用第一节中Message的setAsynchronous(boolean)方法，将消息设为异步消息；mMessenger是用来进程间通信的，本文暂不作过多解释。

二、再来看Handler的构造函数，源码中共提供了7个无参或有参的构造函数，罗列如下：

publicHandler()

publicHandler(Callbackcallback)

publicHandler(Looperlooper)

publicHandler(Looperlooper,Callbackcallback)

publicHandler(booleanasync)

publicHandler(Callbackcallback,booleanasync)

publicHandler(Looperlooper,Callbackcallback,booleanasync)

上述几个构造函数，你可以根据需求使用任何一个来创建Handler实例，需要注意的是一个Handler必须要对应一个Looper。一个线程中只能有一个Looper，但可以有多个Handler，虽然有的构造函数没有Looper参数，那是因为在主线程中使用Handler时不需要开发者自己创建Looper，ActivityThread已经为我们创建好了，具体源码在ActivityThread的main()方法中，有兴趣的可以去验证一下。如果在子线程中创建Handler对象，则必须要提供Looper对象，至于Looper怎样创建，在下一节会详细说明。其他参数如CallBack及异步标识async就很好理解了。

三、接下来是Handler的obtainMessage()系列方法：

publicfinalMessageobtainMessage()

publicfinalMessageobtainMessage(intwhat)

publicfinalMessageobtainMessage(intwhat,Objectobj)

publicfinalMessageobtainMessage(intwhat,intarg1,intarg2)

publicfinalMessageobtainMessage(intwhat,intarg1,intarg2,Objectobj)

这一系列方法内部实质上是调用Message的obtain()系列方法，从消息池中获取一个Message，在第一节也提到过。

四、下面是最重要的发送消息环节了，可以利用Handler发送Runnable或Message，且各自对应一系列同名方法，如发送Runnable的方法主要有：

publicfinalbooleanpost(Runnabler)

publicfinalbooleanpostAtTime(Runnabler,longuptimeMillis)

publicfinalbooleanpostAtTime(Runnabler,Objecttoken,longuptimeMillis)

publicfinalbooleanpostDelayed(Runnabler,longdelayMillis)

publicfinalbooleanpostAtFrontOfQueue(Runnabler)

从上述函数名可以很好理解其含义，postAtTime()表示在某个特定时间点发送；postDelayed()表示延迟多久发送消息；postAtFrontOfQueue()表示将消息插入到队列头部。

发送一个Runnable时，实质上会将Runnable转换成一个Message对象。还记得第一节分析Message时的Runnablecallback字段吗？正是通过构造一个Message对象，将所发送的Runnable赋值给了Message的callback字段，详细代码如下：

privatestaticMessagegetPostMessage(Runnabler){
Messagem=Message.obtain();
m.callback=r;
returnm;
}

发送Message的一系列方法为：

publicfinalbooleansendMessage(Messagemsg)

publicfinalbooleansendEmptyMessage(intwhat)

publicfinalbooleansendEmptyMessageDelayed(intwhat,longdelayMillis)

publicfinalbooleansendEmptyMessageAtTime(intwhat,longuptimeMillis)

publicfinalbooleansendMessageDelayed(Messagemsg,longdelayMillis)

publicbooleansendMessageAtTime(Messagemsg,longuptimeMillis)

publicfinalbooleansendMessageAtFrontOfQueue(Messagemsg)

前边几个方法最终会调用到sendMessageAtTime()，来看一下其具体实现：

publicbooleansendMessageAtTime(Messagemsg,longuptimeMillis){
MessageQueuequeue=mQueue;
if(queue==null){
RuntimeExceptione=newRuntimeException(
this+"sendMessageAtTime()calledwithnomQueue");
Log.w("Looper",e.getMessage(),e);
returnfalse;
}
returnenqueueMessage(queue,msg,uptimeMillis);
}

注意到最终调用enqueueMessage(queue,msg,uptimeMillis)方法，顾名思义，就是将该消息添加到队列中。来看下这个方法的具体实现：

privatebooleanenqueueMessage(MessageQueuequeue,Messagemsg,longuptimeMillis){
msg.target=this;
if(mAsynchronous){
msg.setAsynchronous(true);
}
returnqueue.enqueueMessage(msg,uptimeMillis);
}

如果构造Handler时，设置了async参数为true，则会调用消息的msg.setAsynchronous(true)方法，最终的入队操作实际上是在MessageQueue中实现的，第四节会详细分析。

postAtFrontOfQueue(Runnabler)最终会调用sendMessageAtFrontOfQueue(Messagemsg)，内部也会调用enqueueMessage(queue,msg,uptimeMillis)方法进行入队操作，只不过uptimeMillis值为0，这样就可以将消息放到队列头部，顺便提一下，这里的uptimeMillis对应着Message里的when字段。

五、既然Handler可以发送Runnable和Message，因此它还提供了相关的删除方法：

publicfinalvoidremoveCallbacks(Runnabler)

publicfinalvoidremoveCallbacks(Runnabler,Objecttoken)

publicfinalvoidremoveMessages(intwhat)

publicfinalvoidremoveMessages(intwhat,Objectobject)

publicfinalvoidremoveCallbacksAndMessages(Objecttoken)

其内部实现都是一样的，都是调用MessageQueue的相关删除方法，将消息从队列中移除，详细内容待第四节分析。

六、消息发送和删除已经分析完了，接下来就是消息接收和处理了，先看相关源码：

/**
*CallbackinterfaceyoucanusewheninstantiatingaHandlertoavoid
*havingtoimplementyourownsubclassofHandler.
*
*@parammsgA{@linkandroid.os.MessageMessage}object
*@returnTrueifnofurtherhandlingisdesired
*/
publicinterfaceCallback{
publicbooleanhandleMessage(Messagemsg);
}

/**
*Subclassesmustimplementthistoreceivemessages.
*/
publicvoidhandleMessage(Messagemsg){
}

/**
*Handlesystemmessageshere.
*/
publicvoiddispatchMessage(Messagemsg){
if(msg.callback!=null){
handleCallback(msg);
}else{
if(mCallback!=null){
if(mCallback.handleMessage(msg)){
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}

第一个是Callback接口的定义，看注释可以知道，在某些情况下如果不想实现Handler的子类，则可以通过实现该接口来处理收到的消息。

第二个是handleMessage(Messagemsg)，这个方法是个空方法，需要在子类实现具体的处理逻辑，我们一般多采用这种方法，创建一个Handler子类，通过重写handleMessage(Messagemsg)方法来实现自己的消息处理逻辑，当然上述两种方法都是可以的，看自己的需要了。

第三个是dispatchMessage(Messagemsg)了，也就是消息处理的逻辑。它的执行过程为，如果该消息有callback（也就是之前提到的Runnable对象），则响应callback，具体实现为：

privatestaticvoidhandleCallback(Messagemessage){
message.callback.run();
}

接下来判断是否实现了自定义的Callback接口，如果实现了则响应该接口回调，如果没有，则响应子类的handleMessage(msg)方法。

需要特别注意的是handleMessage(Messagemsg)是在Looper中被调用的，前面简单介绍过，Looper可以理解为消息循环器，作用是不断从MessageQueue中取出消息，交给Handler处理，就是调用了这个方法。因为一个线程只能有一个Looper，如果该Handler是在主线程创建的，那么Looper也是运行在主线程的，同样handleMessage(Messagemsg)也就运行在主线程了，我们常用的使用Handler消息机制更新UI就是这个原理。

Handler的主要内容就是这些，比较容易理解，下一节会继续分析Looper，请关注《Android消息机制源码解析（三）——消息循环器Looper》。

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