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今天探讨Android中的消息机制，主要包括消息的发送、接收以及与线程之间的关系。完成这一过程主要需要以下三个类的协作：Looper，Handler，MessageQueue。先给出一个总体图：
Looper
每一个looper都会和一个线程绑定。要创建一个新的looper并将它同当前的线程绑定起来，你必须要调用Looper.prepare()方法。这些looper都被存储在Looper类里面的静态ThreadLocal变量里面。你可以通过调用Looper.myLooper()方法来获取与当前线程相关联的Looper。
class Looper{
//...
//这个线程的TLS中，就不用放在堆上而进行同步操作了。
private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
//消息队列
final MessageQueue mQueue;
//和本looper相关的那个线程，初始化为null
Thread mThread;
//为线程设置Looper
public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper());
}
//...
//消息循环
public static final void loop() {
Looper me = myLooper();//从该线程中取出对应的looper对象
MessageQueue queue = me.mQueue;
while (true) {
// might block取消息队列中的一个待处理消息..
Message msg = queue.next();
//if (!me.mRun) {//是否需要退出？mRun是个volatile变量，跨线程同步的，应该是有地方设置它。
// break;
//}
if (msg != null) {
if (msg.target == null) {
// No target is a magic identifier for the quit message.
return;
}
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
+ msg.callback + ": " + msg.what
);
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
"<<<<< Finished to " + msg.target + " "
+ msg.callback);
msg.recycle();
}
}
}
//返回和线程相关的looper
public static final Looper myLooper() {
return (Looper)sThreadLocal.get();
}
}
Handler
Handler配合Looper完成消息的发送及分发处理。即：
1、从任意线程发送消息给Looper的消息队列；
2、处理相关联的Looper发过来的消息。
一个Looper可以关联多个Handler。looper会把message发送到message.target(它就是一个handler，通过msg.target = this; 设置)。例如，在Activity中新建的Handler成员变量，都是关联到主线程的Looper中的。
Handler的无参构造函数会获取与当前线程相关联的looper。你要确认当前线程是否是你的Handler想要关联的线程。
Handler handler = new Handler();
这样做会更明确地关联到UI线程：
Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
看看Handler的主要源码：
class Handler{
//无参构造函数
public Handler() {
//...
//获取本线程的looper对象
//如果本线程还没有设置looper，会抛异常
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
//直接把looper的queue和自己的queue设置 同一个，这样的话，通过handler的封装机制加消息的话，就相当于直接加到了looper的消息队列中去了
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = null;
}
//还有好几种构造函数，一个是带callback的，一个是带looper的
//由外部设置looper
public Handler(Looper looper) {
mLooper = looper;
mQueue = looper.mQueue;
mCallback = null;
}
// 带callback的，一个handler可以设置一个callback。如果有callback的话，
//凡是发到通过这个handler发送的消息，都有callback处理，相当于一个总的集中处理
//待会看dispatchMessage的时候再分析
public Handler(Looper looper, Callback callback) {
mLooper = looper;
mQueue = looper.mQueue;
mCallback = callback;
}
//通过handler发送消息
//调用了内部的一个sendMessageDelayed
public final boolean sendMessage(Message msg)
{
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
//FT，又封装了一层，这回是调用sendMessageAtTime了
//因为延时时间是基于当前调用时间的，所以需要获得绝对时间传递给sendMessageAtTime
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)
{
boolean sent = false;
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue != null) {
//把消息的target设置为自己，然后加入到消息队列中
//对于队列这种数据结构来说，操作比较简单了
msg.target = this;
sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
else {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
}
return sent;
}
//还记得looper中的那个消息循环处理吗
//从消息队列中得到一个消息后，会调用它的target的dispatchMesage函数
//message的target已经设置为handler了，所以
//最后会转到handler的msg处理上来
//这里有个处理流程的问题
public void dispatchMessage(Message msg) {
//如果msg本身设置了callback，则直接交给这个callback处理了
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
//如果该handler的callback有的话，则交给这个callback处理了---相当于集中处理
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
//否则交给派生处理,基类默认处理是什么都不干
handleMessage(msg);
}
}
}
要建立Handler，首先要有Looper，才能建立消息系统。
UI更新
Android中的耗时操作通常需要放在线程中完成，等到操作完成后需要更新UI，但是考虑到线程安全性的问题，不允许在子线程中直接更新UI。
Android的消息机制就很好地解决了这个问题：一个Message经由Handler的发送，MessageQueue的入队，Looper的抽取分发，又再一次地回到Handler的处理。绕过的这一圈，正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。
我们知道，要正常地更新UI，主要有以下4种方式可以从其它线程访问UI线程：
1、Activity.runOnUiThread(Runnable)
2、View.post(Runnable)
3、View.postDelayed(Runnable, long)
4、Handler
重点说一下的是View.post(Runnable)方法。在post(Runnable action)方法里，View获得当前线程(即UI线程)的Handler，然后将action对象post到Handler里。在Handler里，它将传递过来的action对象包装成一个Message(Message的callback为action)，然后将其投入UI线程的消息循环中。在Handler再次处理该Message时，有一条分支(dispatchMessage中)就是为它所设，直接调用runnable的run方法。而此时，已经路由到UI线程里，因此，我们可以毫无顾虑的来更新UI。
view.post处理消息的分支(第一个if分支)：
public void dispatchMessage(Message msg) {
//如果msg本身设置了callback，则直接交给这个callback处理了
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
//如果该handler的callback有的话，则交给这个callback处理了---相当于集中处理
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
//否则交给派生处理,基类默认处理是什么都不干
handleMessage(msg);
}
}
主线程
Android的app启动时，会创建一个ActivityThread线程，以下代码把ActivityThread设置成了主线程。它也是app的入口。
public class ActivityThread {
public static void main(String... args) {
Looper.prepare();
//设置当前线程为主线程
// 你可以在任意时刻调用Looper.getMainLooper()方法来获取主线程的looper
Looper.setMainLooper(Looper.myLooper());
// 发送第一波消息给主线程的 looper.
// { ... }
Looper.loop();
}
}
所以，在Activity中新建的Handler成员变量，或者在新建Handler时传递给构造函数的参数是Looper.getMainLooper()的Handler，都是在主线程的消息循环队列中的。
顺便说一下，在主线程中除了准备消息循环队列并启动循环之外，还会创建Application对象，然后调用Application.onCreate()方法。
参考：
1、 http://greenrobot.me/devpost/android-psvm/
2、http://blog.youkuaiyun.com/innost/article/details/6055793
3、http://www.cnblogs.com/xirihanlin/archive/2011/04/11/2012746.html
4、http://blog.youkuaiyun.com/maxleng/article/details/5552976
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