Handler,Looper,MessageQueue,Message源码端理解

<h2 style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Arial; line-height: 26px;">1、 概述</h2>

首先介绍Handler，Looper，MessageQueue，Message四个概念：

Message：消息，其中包含了消息ID，消息处理对象以及处理的数据等，由MessageQueue统一列队，终由Handler处理。
Handler：处理者，负责Message的发送及处理。使用Handler时，需要实现handleMessage(Message msg)方法来对特定的Message进行处理，例如更新UI等。
MessageQueue：消息队列，用来存放Handler发送过来的消息，并按照FIFO规则执行。当然，存放Message并非实际意义的保存，而是将Message以链表的方式串联起来的，等待Looper的抽取。
Looper：消息泵，不断地从MessageQueue中抽取Message执行。因此，一个MessageQueue需要一个Looper。

Handler 、 Looper 、Message 这三者都与Android异步消息处理线程相关的概念。那么什么叫异步消息处理线程呢？

异步消息处理线程启动后会进入一个无限的循环体之中，每循环一次，从其内部的消息队列中取出一个消息，然后回调相应的消息处理函数，执行完成一个消息后则继续循环。若消息队列为空，线程则会阻塞等待。

说了这一堆，那么和Handler 、 Looper 、Message有啥关系？其实Looper负责的就是创建一个MessageQueue，然后进入一个无限循环体不断从该MessageQueue中读取消息，而消息的创建者就是一个或多个Handler 。

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注：一个线程默认是没有消息队列的，如果我们要使用handler，必须指定Looper,Looper内部会创建MessageQueue。其中比较特殊的是UI线程提供了默认的Looper，我们不需要为其指定Looper。如果是其他线程，我们必须显式调用Looper.prepare和Looper.loop方法创建Looper并使其运转起来。

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();
}
}

2、 对以上三步过程源码解析---单步解析

对于Looper主要是prepare()和loop()两个方法。

第一步：首先看prepare()方法

public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(true));
}

sThreadLocal是一个ThreadLocal对象，可以在一个线程中存储变量。可以看到，在第5行，将一个Looper的实例放入了ThreadLocal，并且2-4行判断了sThreadLocal是否为null，否则抛出异常。这也就说明了Looper.prepare()方法不能被调用两次，同时也保证了一个线程中只有一个Looper实例~相信有些哥们一定遇到这个错误。

下面看Looper的构造方法：

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

在构造方法中，创建了一个MessageQueue（消息队列）。

第二步：实例化Handler
使用Handler之前，我们都是初始化一个实例，比如用于更新UI线程，我们会在声明的时候直接初始化，或者在onCreate中初始化Handler实例。所以我们首先看Handler的构造方法，看其如何与MessageQueue联系上的，它在子线程中发送的消息（一般发送消息都在非UI线程）怎么发送到MessageQueue中的。

public Handler() {
this(null, false);
}
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();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}

14行：通过Looper.myLooper()获取了当前线程保存的Looper实例，然后在19行又获取了这个Looper实例中保存的MessageQueue（消息队列），这样就保证了handler的实例与我们Looper实例中MessageQueue关联上了。

第三步：然后我们看loop()方法

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.recycle();
}
}

第2行：

public static Looper myLooper() {

return sThreadLocal.get();

}

方法直接返回了sThreadLocal存储的Looper实例，如果me为null则抛出异常，也就是说looper方法必须在prepare方法之后运行。

第6行：拿到该looper实例中的mQueue（消息队列）

13到45行：就进入了我们所说的无限循环。

14行：取出一条消息，如果没有消息则阻塞。

27行：使用调用 msg.target.dispatchMessage(msg);把消息交给msg的target的dispatchMessage方法去处理。Msg的target是什么呢？其实就是handler对象，下面会进行分析。

44行：释放消息占据的资源。
这个方法首先获取到消息队列的一个引用，然后在一个死循环中反复调用消息队列的出队方法（next）获取到下一个待处理的消息的引用，然后调用该消息所绑定的handler的dispatchMessage方法分发消息，最后将该消息回收。我们跟踪Handler的dispatchMessage方法：

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

既然是分发消息的方法，那必然会根据消息的类型做出不同的处理，这个方法正是根据Message对象是否携带了callback，如果携带了callback那就执行handleCallback方法，callback之前分析Message类的时候已经知道是一个Runnable的对象了。下面我们看看handleCallback是什么实现的：

private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}

Message对象

我们在调用sendMessage方法时，需要提供一个Message对象，Message对象用于封装一个消息，我们通过查看源码观察下该类的成员变量: view
pl

public final class Message implements Parcelable {
public int what;
public int arg1;
public int arg2;
public Object obj;

long when;
Bundle data;
Handler target;
Runnable callback;
// sometimes we store linked lists of these things
Message next;
private static final Object sPoolSync = new Object();
private static Message sPool;
private static int sPoolSize = 0;
private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;
... ...

四个公有变量相信大家都不陌生，这里就不再介绍了。我们看到Message还有一些成员变量，比如说target，这是个Handler对象，target可以通过set方法或者obtainMessage等方式设置，一旦设置了Target，这个message就被绑定到一个具体的handler上了，然后message内部即可调用sendToTarget方法将message交给绑定的Handler进行处理，内部也调用的是sendMessage：

Looper主要作用：

1、 与当前线程绑定，保证一个线程只会有一个Looper实例，同时一个Looper实例也只有一个MessageQueue。

2、 loop()方法，不断从MessageQueue中去取消息，交给消息的target属性的dispatchMessage去处理。

好了，我们的异步消息处理线程已经有了消息队列（MessageQueue），也有了在无限循环体中取出消息的哥们，现在缺的就是发送消息的对象了，于是乎：Handler登场了。