Android源码解析：Android的通讯机制——Handler机制

       很多人在面试的时候都会被面试官问道Handler、Message、MessageQueue和Looper之间的关系，以及是如何工作的，因为Handler机制也是android的消息机制，是重点，所以今天我们就从android的源码部分，来更加深入的了解一下android是如何工作的。

首先先说一下Handler、Message、MessageQueue和Looper之间的关系：

1.MessageQueue：消息队列，里面有若干和待处理的消息（Message）

2.Message：消息，通过Handler发送，以链式的队列在MessageQueue中

3.Looper：消息的轮询器，是一个死循环，如果有消息，则将消息取出，交给Handler来处理（一个线程只可以产生一个Looper对象，由它来管理此线程里的MessageQueue）

4.Handler：消息的发送者，将消息（Message）发送出去，插入到MessageQueue里，和处理Looper从MessageQueue取出来的消息

好了，这些大概就是面试者在面对面试官提问的时候回答的答案，可是仅仅是智能说出来，但并不知道他们之间具体是怎么协调工作的，下面看代码。

首先现看Looper.prepare()：

 public static void prepare() {
        prepare(true);
    }

    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));
    }

首先看第6行的if语句，其实就是判断该线程是否还存在其他的Looper，如果已经有Looper，则会抛出异常，所以一个线程只能存在一个Looper。然后看第9行的new Looper，点击进去：

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

我们看到，MessageQueue是在这里new出来的，接下来有了消息队列，当我们自己发送消息，也就是我们常用的handler.sendEmptyMessage()或者handler.sendMessage()，这里以sendEmptyMessage为例，看源码：

public final boolean sendEmptyMessage(int what)
    {
        return sendEmptyMessageDelayed(what, 0);
    }

返回了sendEmptyMessageDelayed方法，继续往下跟：

 public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {
        Message msg = Message.obtain();
        msg.what = what;
        return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);
    }

第二行要注意，这里使用的是Message.obtain()来创建一个Message,这也是官方推荐的做法，尽量不要去直接new一个。然后接着往下跟：

 public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
    {
        if (delayMillis < 0) {
            delayMillis = 0;
        }
        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
    }

最后到了sendMessageAtTime这个方法：

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);
    }

这个方法首先会判断消息队列是否为null，不为null时执行enqueueMessage方法，继续点进去：

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

注意最后一行，调用了MessageQueue的一个方法  queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis)，这个方法的作用是将Message插入到MessageQueue 里，看源码：

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
        if (msg.target == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
        }
        if (msg.isInUse()) {
            throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
        }

        synchronized (this) {
            if (mQuitting) {
                IllegalStateException e = new IllegalStateException(
                        msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
                Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
                msg.recycle();
                return false;
            }

            msg.markInUse();
            msg.when = when;
            Message p = mMessages;
            boolean needWake;
            if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
                // New head, wake up the event queue if blocked.
                msg.next = p;
                mMessages = msg;
                needWake = mBlocked;
            } 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);
            }
        }
        return true;
    }

首先看第2行，这个msg.target是什么呢？其实就是handler，判断handler不为null继续往下执行。然后看第20、25、26行，这三行的逻辑大概看一下就懂了，就是各种赋值message，来回倒换：先把mMessages赋值给p，然后把赋值给msg.next，这个msg.next就是接下来要处理的message，然后再把msg赋值给mMessages，完成一次传导。注意看上面的if语句，判断了一下when==0，和when < p.when，这条if语句的作用就是优先对比Message之间的时间，时间小的先执行，有点像“插队”的性质。接下来看第33行，一个for (;;)，相当于就是个while(true)的无限循环，我记着低版本的android源码里一直用的是while(true)，后来从XX版以后才变成的for (;;)，具体是什么版后扁的我也没有去查阅，作用是一样的，有兴趣的可以自己去查一下，回归主题，for (;;)死循环一直在不停的取出消息，quit()方法的时候，才会使其进入等待状态，quit()的源码我就不附了，其实就是把message置为null来阻塞线程，下面继续讲重点，我们讲完了插入消息，就该讲讲取出消息，那么是在哪取出消息的呢？记性好的就会马上想到之前我们说到的Looper，它的作用就是从MessageQueue里取出Message，然后交给Handler处理，那么我满看一下Looper.loop():

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) {
                // 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();
        }
    }

看最主要的第13行，又一个死循环，没错，这个循环的作用就是不断地取出消息，只有当msg == null的时候才会被堵塞，看第14行，调用的MessageQueue的next()方法，这个方法的作用就是取出并交给Handler，然后从消息队列里删除消息，源码不附了，有兴趣的可以自己看一下，然后看第27行，msg.target.dispatchMessage(msg);  这个msg.target就是Handler，下面看Handler的dispathMessage源码：

 public void dispatchMessage(Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);
        }
    }

看第10行，点进去：

public void handleMessage(Message msg) {
    }

哎？怎么是空的？这就对了，因为这里的逻辑是我们自己写的，当我们派生一个handler然后send一个message的时候，就是走的这里，也就是说，dispathMessage这个方法就把消息传回给了Handler自己来处理，这样就是一个循环，也就是Android里Handler的机制，也是整个android系统的消息传递机制。

希望喜欢的朋友们留个言！！！