Android中的MessageQueue,Handler,Looper和Thread

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作者联系方式：李先静 <xianjimli at hotmail dot com>

前几天和一位同事讨论Android中Handler和Thread，其中一个问题是：创建Handler时会不会创建Thread？

我对J***A编程不熟，但直觉告诉我不会：我认为Handler只是用来辅助实现异步操作的东西。当时我拿了GTK+中的idle来做对比，sendMessage就相当于加一个idle函数，系统处理完前面的Message后就会处理这个Message。毕竟没有看过里面的实现代码，所以当时并不确信。今天看了下：

MessageQueue

消息队列MessageQueue是一个以执行时间为序的优先级队列：

o 普通消息的执行为当前时间，先发送的前面，后发送在后面，这是典型的FIFO。

o 最高优先级的消息执行时间为0，所以直接插在队列的最前面，通常会立即执行。

o 而在将来执行的Message相当于timer，执行时间为当前时间+delay的时间。

MessageQueue的函数boolean enqueueMessage(Message msg, long when)用来向队列中插入消息。

Message和GTK+ idle不同之处在于，Message只是一段数据，里面说明了要做什么，但不并知道如何做。而idle带有自己的数据和处理函数，它知道如何做。Message放入队列中后，在处理这些消息时到底要做些什么呢？这就引入了Handler:

Handler

Handler 对消息队列的enqueueMessage做了包装，这其实并不重要，因为完全可以直接调用enqueueMessage来实现。重要的Handler把在包装enqueueMessage的同时，把Message的target设成了自己，即为Message指定执行的行为：

if (queue != null) {

msg.target = this;

sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);

}

这样一来，当前Message被处理的时候就会调用Handler的dispatchMessage，而这个函数就会调用你要实现的虚函数handleMessage了。经过消息队列转了一圈，还是调用了你自己的实现函数，但是同步操作变成了异步操作。

public void dispatchMessage(Message msg) {

if (msg.callback != null) {

handleCallback(msg);

} else {

if (mCallback != null) {

if (mCallback.handleMessage(msg)) {

return;

}

}

handleMessage(msg);

}

}

Looper

Message放在消息队列里了，谁来一个一个的取出来处理呢？这时轮到Looper上场了，它的函数loop会一直循环处理队列中的消息，直到遇上一个没有target的Message:

public static final void loop() {

Looper me = myLooper();

MessageQueue queue = me.mQueue;

while (true) {

Message msg = queue.next(); // might block

//if (!me.mRun) {

// 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();

}

}

}

由此可见：一个Looper总是和一个MessageQueue关联起来的。

Thread

loop只是一个函数，它也需要别人来执行它。由于它一执行就会阻塞在那里，所以一定需要一个线程来调用：

* class LooperThread extends Thread {

* public Handler mHandler;

*

* public void run() {

* Looper.prepare();

*

* mHandler = new Handler() {

* public void handleMessage(Message msg) {

* // process incoming messages here

* }

* };

*

* Looper.loop();

* }

* }

一个Looper也总是和一个Thread关联起来的，不过不一定要创建新线程，可以是主线程的。Handler和Thread不是一一对应的，理论上，在一个LooperThread中，可以有任何多个Handler，每个消息都可以指定不同的Handler，因为每个消息都可以有不同的行为。

在创建Handler时并不会创建Thread，它只是取当前线程的Looper的MessageQueue：

public Handler() {

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 = null;

}

通过myLooper取出当前线程的Looper:

public static final Looper myLooper() {

return (Looper)sThreadLocal.get();

}

这个Looper是在Looper.prepare里创建的：

public static final void prepare() {

if (sThreadLocal.get() != null) {

throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");

}

sThreadLocal.set(new Looper());

}