【Android】Handler消息机制详解

前言

在Android中，只有主线程才能更新UI，但是主线程不能进行耗时操作，否则会产生ANR异常，所以常常把耗时操作放到其他子线程进行。如果在子线程中需要更新UI，一般都是通过Handler发送消息，主线接收消息后进行相应的UI逻辑处理。

一.什么是Handler

Handler是一个消息分发对象。

Handler是Android系统提供的一套用来更新UI的机制，也是一套消息处理机制，可以通过Handler发消息，也可以通过Handler处理消息。

二.为什么使用Handler

为了解决多线程并发的问题！

比如：如果在一个activity中有多个线程同时更新UI，并且没有加锁，就会出现界面错乱的问题。但是如果对这些更新UI的操作都加锁处理，又会导致性能下降。出于对性能问题的考虑，Android提供这一套使用Handler更新UI的机制，不用再去关心多线程的问题，所有的更新UI的操作，都是在主线程的消息队列中去轮询处理的。

在Android系统中，只有主线程才能更新UI，提到主线程，就不得说一下ActivityThread，一个应用内部的逻辑处理都是在ActivityThread内部依靠Handler来进行处理的，比如：activity、service相关的创建等相关逻辑，在应用创建后，会调用到ActivityThread内部的main()方法，逻辑如下：

public static void main(String[] args) {
    ......
    //创建Looper
    Looper.prepareMainLooper();

    ActivityThread thread = new ActivityThread();
    thread.attach(false);
    //创建Handler
    if (sMainThreadHandler == null) {
        sMainThreadHandler = thread.getHandler();
    }
    //开启loop()循环
    Looper.loop();
} 

从上面可以看到在ActivityThread里面的main()中，执行了Looper.prepareMainLooper()及Looper.loop()，接下来一起分析一下Android系统的消息处理机制。

三.源码分析

Android内部的消息处理机制主要是由Handler、Looper、MessageQueue、Message来组成的，具体分工如下：

Handler：负责发送消息及处理消息

Looper：不断的从消息队列中取出消息，并且将消息给发送本条消息的Handler

MessageQueue：负责存储消息

Message：消息本身，负责携带数据

1.Looper

Looper分为主线程和其他子线程，前面讲到，主线程的Looper是在进程启动后调用ActivityThread的main()里面通过prepareMainLooper()创建的：

a.prepareMainLooper()

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

prepareMainLooper()内部会调用prepare(false)来进行创建，且Looper是不能退出的，然后对sMainLooper进行赋值；

b.prepare()

//只能通过Looper.prepare()方法去初始化一个Looper
public static void prepare() {
    prepare(true);
}

//一个线程中只能有一个Looper对象，否则在第二次尝试初始化Looper的时候，就会抛出异常
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));//创建了new Looper
} 

子线程通过prepare()内部调用prepare(true)来创建对应的Looper，且Looper是可以退出的，为什么要退出，后面会讲到；

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

private Looper(boolean quitAllowed) {
    //创建Looper的时候会创建一个MessageQueue
    mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
    mThread = Thread.currentThread();
} 

Looper构造方法内会创建MessageQueue()，为后续消息处理做准备，然后获取到当前的Thread赋值给mThread，后续通过getThread()可以获取到当前的thread，可以用来判断是否为主线程。

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