Android消息机制(Handler、Looper、MessageQueue)
本文内容基于《Android开发艺术探索》,有兴趣的同学可以买本书,值得一看。
图来自[Android消息处理探秘](http://blog.csdn.net/cloudwu007/article/details/6825085) 1.Handler工作原理
Handler主要任务是发送和接收处理消息,发送消息可以通过post
或者send
相关方法来实现,我们先来看一下Handler
类中post
和send
方式的代码实现
public final boolean post(Runnable r){ return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);}private static Message getPostMessage(Runnable r) { Message m = Message.obtain(); m.callback = r; return m;}public final boolean sendMessage(Message msg){ return sendMessageDelayed(msg, 0);}public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis){ if (delayMillis < 0) { delayMillis = 0; } return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);}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);}private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);}
我们可以发现post
还是通过调用send
方式来发送消息的,发送消息只是通过queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
向消息队列中插入一条消息,MessageQueue
会把消息交给Looper
,Looper
再把消息交给Handler
的dispatchMessage
方法处理,具体过程会在下面分析,现在我们来看一下dispatchMessage
的实现
public void dispatchMessage(Message msg) { if (msg.callback != null) { //如果消息已设置callback,则调用该callback函数 handleCallback(msg); } else { if (mCallback != null) { //如果Handler已设置callback,则调用该callback处理消息 if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } handleMessage(msg); //默认为空函数,用户可重载处理自定义消息 }}
从上面代码可以看出,首先检查Message
的callback
是否为null
,不为null
则交给handleCallback
方法执行,Message
的callback
是一个Runnable
对象,实际上就是post
传入的Runable
对象(可查看Handler
的getPostMessage()
方法),handleCallback
中直接调用callback
的run
方法,handleCallback
实现如下
private static void handleCallback(Message message) { message.callback.run();}
如果msg.callback
为null,即消息是通过send
方式发送的,则会再判断mCallback
是否为null
,不为null
则调用mCallback
的handleMessage
方法,Callback
是Handler
类中的一个接口,我们可以在中通过Handler handler = new Handler(callback)
来创建handler
并实现Callback
来处理消息。
public interface Callback { public boolean handleMessage(Message msg);}
如果mCallback
为null
则会调用Handler
的handleMessage
方法来处理消息,这是我们最常用的方式。
2.MessageQueue工作原理
接下来分析一下MessageQueue
的工作原理,MessageQueue
中通过enqueueMessage()
方法来插入消息,通过next()
方法来取出数据。enqueueMessage
方法实现如下
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) { ... synchronized (this) { ... msg.markInUse(); msg.when = when; Message p = mMessages; boolean needWake; if (p == null || when == 0 || when < p.when) { //如果消息队列为空或者当前消息为发送时间最早的消息 // New head, wake up the event queue if blocked. msg.next = p; mMessages = msg; needWake = mBlocked; //mBlocked=true表示线程已被挂起 } else { // Inserted within the middle of the queue. Usually we don't have to wake // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue // and the message is the earliest asynchronous message in the queue. needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous(); Message prev; for (;;) { prev = p; p = p.next; if (p == null || when < p.when) { break; } if (needWake && p.isAsynchronous()) { needWake = false; } } msg.next = p; // invariant: p == prev.next prev.next = msg; } // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false. if (needWake) { nativeWake(mPtr); //唤醒线程 } } return true;}
通过上面代码我们可以看出MessageQueue
是通过单链表的方式循环遍历找到p.next
为空的Message
对象来插入消息,接下来看看next
方法的实现
Message next() { ... int pendingIdleHandlerCount = -1; //空闲的handler个数。只有在第一次循环的时候值为-1。 int nextPollTimeoutMillis = 0; //下次轮询时间,如果当前消息队列中没有消息,它要等待,为0,表示不等待,不为0则表示等待消息。 for (;;) { if (nextPollTimeoutMillis != 0) { Binder.flushPendingCommands(); } nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); synchronized (this) { // Try to retrieve the next message. Return if found. final long now = SystemClock.uptimeMillis(); Message prevMsg = null; Message msg = mMessages; if (msg != null && msg.target == null) { // Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue. do { prevMsg = msg; msg = msg.next; } while (msg != null && !msg.isAsynchronous()); } if (msg != null) { if (now < msg.when) { //判断时间是否可以处理这个消息,如果符合条件,把消息返回传给looper处理。否则,算出需要等待时间,等待到该时间,然后执行 // Next message is not ready. Set a timeout to wake up when it is ready. nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE); } else { // Got a message. mBlocked = false; if (prevMsg != null) { prevMsg.next = msg.next; } else { mMessages = msg.next; } msg.next = null; if (false) Log.v("MessageQueue", "Returning message: " + msg); return msg; } } else { // 如果msg为null则吧nextPollTimeoutMillis赋值为-1,表示等到下一个消息 nextPollTimeoutMillis = -1; } ... } ... }}
可以看出next
方法中有一个无限循环的代码块在获取message
,如果有新消息则将详细从链表中移除并返回这条消息,如果消息队列中没有消息那么next
方法会一直阻塞在这里。
3.Looper工作原理
Looper
主要作用是循环从MessageQueue
取出消息处理,如果没有新的消息则会阻塞,它的构造方法中会创建一个MessageQueue
对象,并获取当前现成对象的引用
private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread();}
Handler
的创建必须在含有Looper
的线程中,否则会报错,Looper
的创建可调用Looper.prepare()
,主线程中会在ActivityThread
的main()
方法中调用Looper.prepareMainLooper()
方法为主线程创建Looper
对象,所以在主线程中创建Handler
对象是不需要我们显示的创建Looper
对象,在工作线程中创建线程如下所示
new Thread() { @Override public void run() { Looper.prepare(); //创建Looper对象 Handler handler = new Handler(); //创建Handler对象 Looper.loop(); //开启循环 }}
只有点用loop()
方法消息循环才会起作用,loop
方法的实现如下
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) { //只有queue.next()返回为null才会跳出循环,MessageQueue只有退出next才会返回null,否则有新消息则会返回消息,没有则会阻塞 // 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.recycleUnchecked(); }}
loop()
中是一个死循环,只有queue.next()
返回为null
才会跳出循环,MessageQueue
只有退出next()
才会返回null
,否则有新消息则会返回消息,没有消息则会阻塞。获取到新消息会掉用msg.target.dispatchMessage(msg);
来处理消息,msg.target
是发送这条消息的Handler对象,这样就达到了谁发送的消息谁处理的效果。
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