Android中Handler原理

Handler主要是主线程和子线程通信。一般子线程中做一些耗时操作做完之后通知主线程来修改UI。

实际上android系统在Activity启动或者状态变化等都是通过Handler机制实现的。

首先进入到ActivityThread的main方法中

public static void main(String[] args) {
……
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);

if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
……
Looper.loop();
……
}

下面主要分析上面几句代码。

1. Looper.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();
}
}
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));//为这个线程会新建一个Looper对象
}

Looper的构造函数如下

private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);//Looper维护了一个消息队列
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}

小结：在调用完Loop.prepare后，就会为当前线程创建一个消息泵Looper，这个Looper维护了一个消息队列MessageQueue

2. sMainThreadHandler =thread.getHandler();

sMainThreadHandler是Handler对象，getHandler方法如下：

final Handler getHandler() {
return mH;
}

看到mH在前面定义为final H mH = new H();实际上H是继承自Handler。部分代码如下：

private class H extends Handler {
public static final int LAUNCH_ACTIVITY         = 100;
public static final int PAUSE_ACTIVITY          = 101;
……
public void handleMessage(Message msg) {
if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
switch (msg.what) {
case LAUNCH_ACTIVITY: {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord)msg.obj;

r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
handleLaunchActivity(r, null);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
} break;
……
}
……
}

小结：这里相当于平时在UI线程中创建一个Handler实现他的handlerMessage方法。

3.Looper.loop();

public static void loop() {
……
final MessageQueue queue = me.mQueue;
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
return;
}
……
msg.target.dispatchMessage(msg);
……
msg.recycle();
}
}

小结：调用Looper.loop()，可以看到for循环，不停地从消息队列中取消息，然后分发msg.target.dispatchMessage(msg); 这里的msg.target就是Handler对象，指的是处理该Message的Handler。

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

调用dispatchMessage，如果Message设置了回调函数就执行回调，否则如果定义Handler的时候如果传进了回调函数就执行传进的回调，不然就会执行handlerMessage函数，可以看到是有优先级顺序的。系统处理的时候由于未设置回调，就会执行handlerMessage。

比如上面的当收到LAUNCH_ACTIVITY消息，就会执行handleLaunchActivity---- performLaunchActivity---- mInstrumentation.newActivity(cl,component.getClassName(), r.intent); -----mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity,r.state); ----- activity.performCreate(icicle);

这样就执行到了我们平时所谓的Activity的入口onCreate方法。

到现在我们看到了Handler机制在android中的应用。接下来分析一下handler和Looper是怎么关联起来的。

Handler的构造函数最终都会去执行

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();//获取当前线程的Looper
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;//将Looper对象的消息队列传给Handler的成员，使得Handler就可以操作该消息循环
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}

Message类如下

public final class Message implements Parcelable {
public int what;
public int arg1;
public int arg2;
……
Handler target;     //每个消息都有一个成员保存和他关联的Handler
Runnable callback;
}

接下来我们看一下调用handler的sendMessage送消息时发生了什么

public final boolean sendMessage(Message msg)
{
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}

最后会执行到：

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;//在这里将this复制给Message的Handler成员，this也就是我们定义的handler对象。
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);//然后添加到消息队列里面
}

msg.target = this;所以就有了在loop消息循环函数中的msg.target.dispatchMessage(msg);来分发消息。由于多台就会执行我们实现的handlerMessage里面的代码。