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2022
08-04

Android Handle原理(Looper,Handler和Message)三者关系案例详解

介绍

前面的内容对Handler做了介绍，也讲解了如何使用handler，但是我们并不知道他的实现原理。本文从源码的角度来分析如何实现的。

首先我们得知道Handler，Looper，Message Queue三者之间的关系

- Handler封装了消息的发送，也负责接收消。内部会跟Looper关联。
- Looper 消息封装的载，内部包含了MessageQueue，负责从MessageQueue取出消息，然后交给Handler处理
- MessageQueue 就是一个消息队列，负责存储消息，有消息过来就存储起来，Looper会循环的从MessageQueue读取消息。

源码分析

当我们new一个Handler对象的时候，看看他的构造方法里面做了什么.

public Handler(Callback callback, boolean async) {
    if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
        final Class<? extends Handler> klass = getClass();
        if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
                (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
            Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
                klass.getCanonicalName());
        }
    }

    mLooper = Looper.myLooper();
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}

从源码中我们看到他会调用Looper.myLooper方法获取一个Looper对象，然后从Looper对象获取到MessageQueue对象。

Looper myLooper()

跟进去看看Looper.myLooper()方法做了什么。这是一个静态方法，可以类名.方法名直接调用。

public static @Nullable Looper myLooper() {
    return sThreadLocal.get();
}

这个方法里面就一行代码，从sThreadLocal中获取一个Looper对象，sThreadLocal是一个ThreadLocal对象，可以在一个线程中存储变量。底层是ThreadLocalMap，既然是Map类型那肯定得先set一个Looper对象，然后我们才能从sThreadLocal对象里面get一个Looper对象。

ActivityThread main()

说到这里得给大家介绍一个新的类ActivityThread，ActivityThread类是Android APP进程的初始类，它的main函数是这个APP进程的入口。我们看看这个main函数干了什么事情。

public static final void main(String[] args) {
        ------
        Looper.prepareMainLooper();
        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = new Handler();
        }

        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);

        if (false) {
            Looper.myLooper().setMessageLogging(new
                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
        }

        Looper.loop();
        -----
}

在第二行代码调用Looper.prepareMainLooper()方法，第13行调用了Looper.loop()方法。

Looper prepareMainLooper()

继续跟进Looper.prepareMainLooper()方法,在这个方法中第一行代码调用了内部的prepare方法。prepareMainLooper有点像单例模式中的getInstance方法，只不过getInstance会当时返回一个对象，而prepareMainLooper会新建一个Looper对象，存储在sThreadLocal中。

public static void prepareMainLooper() {
    prepare(false);
    synchronized (Looper.class) {
        if (sMainLooper != null) {
            throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
        }
        sMainLooper = myLooper();
    }
}

Looper prepare()

继续跟进prepare方法，看第5行代码，新建了一个Looper对象，调用sThreadLocal.set方法把Looper对象保存起来。看到这里我想聪明的你们肯定明白了为什么new Handler对象的时候调用Looper.myLooper()方法能从sThreadLocal对象中取到Looper对象。

private static void prepare(boolean quitAllowed) {
    if (sThreadLocal.get() != null) {
        throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
    }
    sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}

Looper 构造方法

文章开头我们就讲到Looper内部包含了MessageQueue，其实就是在new Looper对象的时候就new了一个MessageQueue对象。

private Looper(boolean quitAllowed) {
    mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
    mThread = Thread.currentThread();
}

Looper loop()

ActivityThread类main方法中调用了Looper的两个方法，前面我们解释了prepareMainLooper()，现在来看第二个方法loop()。

public static void loop() {
    final Looper me = myLooper();//获取Looper对象
    if (me == null) {
        throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
    }
    final MessageQueue queue = me.mQueue;//从Looper对象获取MessageQueue对象

    // 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 (;;) {//死循环  一直从MessageQueue中遍历消息
        Message msg = queue.next(); // might block
        if (msg == null) {
            return;
        }

        // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
        final Printer logging = me.mLogging;
        if (logging != null) {
            logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                    msg.callback + ": " + msg.what);
        }

        final long traceTag = me.mTraceTag;
        if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {
            Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));
        }
        try {
            //调用handler的dispatchMessage方法，把消息交给handler处理
            msg.target.dispatchMessage(msg);
        } finally {
            if (traceTag != 0) {
                Trace.traceEnd(traceTag);
            }
        }

        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();
    }
}

这个方法的代码呢比较多。我都给代码加上了注释。其实就是一个死循环，一直会从MessageQueue中取消息，如果取到了消息呢，会执行msg.target.dispatchMessage(msg)这行代码，msg.target就是handler，其实就是调用handler的dispatchMessage方法，然后把从MessageQueue中取到的message传入进去。

Handler dispatchMessage()

public void dispatchMessage(Message msg) {
    //如果callback不为空，说明发送消息的时候是post一个Runnable对象
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);
    } else {
        if (mCallback != null) {//这个是用来拦截消息的
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        handleMessage(msg);//最终调用我们重写的handleMessage方法
    }
}

这个方法对消息做最后处理，如果是post类型调用handleCallback方法处理，如果是sendMessage发送的消息。看我们有没有拦截消息，如果没有最终调用handleMessage方法处理。

Handler handleCallback()

看到这里我们知道为什么post一个Runnable对象，run方法执行的代码在主线程了吧，因为底层根本就没有开启线程，就只是调用了run方法而已。

private static void handleCallback(Message message) {
    message.callback.run();
}

前面我们从创建handler对象开始，以及创建Looper，创建MessageQueue的整个流程，现在来分析下，当我们调用post以及sendMessage方法时，怎么把Message添加到MessageQueue。

Handler post()

调用了getPostMessage方法，把Runnable传递进去。

public final boolean post(Runnable r)
{
   return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}

Handler getPostMessage()

首先调用Message.obtain()方法，取出一个Message对象，这个方法之前有讲过，然后把Runnable对象赋值了Message对象的callback属性。看到这里我们也明白了dispatchMessage方法为什么要先判断callback是否为空了吧。

private static Message getPostMessage(Runnable r) {
    Message m = Message.obtain();
    m.callback = r;
    return m;
}

Handler enqueueMessage()

在post方法里面调用了sendMessageDelayed方法，其实最终调用的是enqueueMessage方法，所以我这里就直接看enqueueMessage方法源码。第一行代码就把handler自己赋值给messgae对象的target属性。然后调用MessageQueue的enqueueMessage方法把当前的Messgae添加进去。

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
    msg.target = this;
    if (mAsynchronous) {
        msg.setAsynchronous(true);
    }
    return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}

总结

总结:handler负责发送消息，Looper负责接收Handler发送的消息，并直接把消息回传给Handler自己。MessageQueue就是一个存储消息的容器。

到此这篇关于Android Handle原理(Looper,Handler和Message三者关系案例详解的文章就介绍到这了,更多相关Android Handle原理(Looper,Handler和Message三者关系内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

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