Android消息循环机制分析

消息循环概要

在默认情况下Thread线程类在run()方法的内容执行完之后就退出了，并没有消息循环关联的概念。

而在Android的消息处理机制中，消息存放在一个消息队列中，使得线程围绕这个队列进入一个无限循环，直到程序退出。

如果队列当中有消息，线程就会将消息取出来，并分发给对应的handler进行处理。

若队列当中没有消息，线程就会进入空闲等待状态，直到下一个消息到来从而唤醒线程。

1、Looper类

Looper类用来为一个线程跑一个消息循环。

调用Looper类的prepare()方法可以为当前线程创建一个消息循环
，并且该prepare()方法在没个线程中只允许执行一次。

源码：

/** * Initialize the current thread as a looper. This gives you a chance to * create handlers that then reference this looper, before actually starting * the loop. Be sure to call {@link #loop()} after calling this method, and * end it by calling {@link #quit()}. */public static final void prepare() {    if (sThreadLocal.get() != null) {        throw new RuntimeException(                "Only one Looper may be created per thread");    }    sThreadLocal.set(new Looper());}

此方法会调用Looper类的私有构造方法，创建Looper对象。

private Looper() {    // 私有构造方法，在prepare()方法里面调用    // 创建消息队列    mQueue = new MessageQueue();    mRun = true;    // 当前线程    mThread = Thread.currentThread();}

调用loop()方法即可进入循环并开始处理消息，直至循环结束。但不是单纯的死循环，当消息队列当中没有消息时，便阻塞在了loop的queue.next()中的nativePollOnce()方法中，此时主线程会释放cpu资源而进入休眠状态。

源码：

/** * Run the message queue in this thread. Be sure to call {@link #quit()} to * end the loop. */public static final void loop() {    // 进入当前线程的消息循环    Looper me = myLooper();    //获取Looper对象中的消息队列    MessageQueue queue = me.mQueue;    while (true) {        // 从队列中取出消息        Message msg = queue.next(); // might block        if (msg != null) {            if (msg.target == null) {                // No target is a magic identifier for the quit message.                return;            }            // other codes...            // 分发消息            msg.target.dispatchMessage(msg);            // 消息的target是Handler类型的对象            // other codes...            // 释放清理            msg.recycle();        }    }}

程序调用示例：

class LooperThread extends Thread{    private Handler mHandler;    @Override    public void run() {        Looper.prepare();        mHandler = new Handler(){            @Override            public void handleMessage(Message msg) {            }        }        Looper.loop();    }}

2、Handler类

Handler用来处理消息以及与消息队列关联的Runnable对象。

Handler有几个构造重载，如果构造时不提供Looper对象参数，则其会获取当前的Looper对象与其关联绑定。若构造参数中以及当前线程中都没有Looper对象的话，则会抛出一个运行异常。

每一个Handler对象都只和一个线程以及该线程的消息队列关联。

Handler主要有两个个作用：

（1）发送消息：通过sendMessage等方法将消息放入消息队列的合适位置，并将消息的target设置为该handler。

（2）分发消息：通过Looper.loop()方法，去调用消息对象的target（即发送此消息的Handler对象）的dispatchMessage()方法，该方法再调用被实现的handleMessage进行消息处理。

源码：

/** * Handle system messages here. */public void dispatchMessage(Message msg) {    // 首先，处理Message自己的callback，调用其run方法    if (msg.callback != null) {        handleCallback(msg);    }    else {        // 其次，调用Handler自留的接口对象        // 这个成员变量声明时的注释如下：        /**         * Callback interface you can use when instantiating a Handler to         * avoid having to implement your own subclass of Handler.         */        if (mCallback != null) {            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);    }}

3、UI线程

由于线程在代码执行完后就会结束，因此为了让主线程一直运行下去就采取了死循环的办法。Looper.loop()方法本身不会导致应用卡死，真正卡死主线程的原因时在回调方法onCreate/onStart/onResume等操作时间过长，导致掉帧或ANR异常。同时Activity的生命周期都是依靠主线程的Looper.loop方法，当收到不同的Message消息时采取相应的措施，并回调对应的生命周期方法。

UI线程与子线程通信方式是通过子线程调用与UI线程关联的Handler对象的post方法或sendMessage方法来实现的。

一个线程可对应一个Looper与一个消息队列，但可以关联多个Handler。

Android程序的运行入口点可以认为是android.app.ActivityThread类的main()方法。但ActivityThread本身并不是一个线程，其并没有继承Thread类。

源码：

public static final void main(String[] args) {    // other codes...    // 创建主线程循环    Looper.prepareMainLooper();    if (sMainThreadHandler == null) {        sMainThreadHandler = new Handler();    }    ActivityThread thread = new ActivityThread();    thread.attach(false);    // other codes...    // 进入当前线程(此时是主线程)消息循环    Looper.loop();    // other codes...    thread.detach();    // other codes...}

main方法中为程序创建了主线程循环。
Looper类中的主线程创建方式为Looper.prepareMainLooper(),其他线程不该调用该方法。

/** * Initialize the current thread as a looper, marking it as an application's * main looper. The main looper for your application is created by the * Android environment, so you should never need to call this function * yourself. {@link #prepare()} */public static final void prepareMainLooper() {    prepare();    setMainLooper(myLooper());    // other codes...}

主线程的Looper对象创建好之后会存在Looper类的成员变量mMainLooper当中，通过一个get方法可以获取到：

/** * Returns the application's main looper, which lives in the main thread of * the application. */public synchronized static final Looper getMainLooper() {    return mMainLooper;}

这样程序中其他对象就可以获取到主线程的消息循环对象，从而与主线程进行通信。

消息循环概要

1、Looper类

2、Handler类

3、UI线程

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