第三部分 Android中利用Handler实现消息的分发机制

在这篇文章开始前，我们先总结一下前两篇文章中关于Handler， Looper和MessageQueue等的一些关键点：

0）在线程中创建Handler之前，必须先调用Looper.prepare(), 创建一个线程局部变量Looper，然后调用Looper.loop() 进入轮循。

1）当Handler创建之后，就可以调用Handler的sendMessageAtTime方法发送消息，而实际上是调用MessageQueue的enqueueMessage方法，将对应的消息放入消息队列。

2）每一个线程都只有一个Looper，这个Looper负责对MessageQueue进行轮循，当获取到Message，就调用handler.dispatchMessage进行分发。

从上面这三点，我们就可以大概地看出Handler的使用流程了。

今天我们就先从消息开始的地方讲起，就是Handler的 enqueueMessage 方法了，代码如下：

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private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {

msg.target = this;

if (mAsynchronous) {

msg.setAsynchronous(true);

}

return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);

}

此方法主要做了两件事：

1）将msg.target 设置成当前Handler对象

2）调用MessageQueue的enqueueMessage方法

所以，其实就是在这里，将Message对象放到消息队列中去的。

说到MessageQueue，我们首先要明白这个消息队列其实是一个链表的结构，一个串一个的。

而其队列的初始化并不是在 Java层做的，而是在JNI层利用C++实现的。

我们可以看看其定义的几个native方法，如下：

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private native static long nativeInit();

private native static void nativeDestroy(long ptr);

private native static void nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis);

private native static void nativeWake(long ptr);

private native static boolean nativeIsIdling(long ptr);

而其构造函数如下：

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MessageQueue(boolean quitAllowed) {

mQuitAllowed = quitAllowed;

mPtr = nativeInit();

}

在这里，我们并不进入其在JNI层的代码，水太深了。

我们还是从Java层来看吧。在MessageEnqueue的 enqueueMesage方法中，主要的代码如下：

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synchronized (this) {

...

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;

}

...

}

上面是入队列的关键代码，而其所做的操作无非就是根据 when 字段，将消息插入队列中的合适位置。

既然消息已经放到队列中去了，那么下一步就是在Looper的轮循操作中去获取消息，然后将消息进行分发。我们可以在Looper 的loop方法中看到其调用了MessageQueue的next方法。

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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);

那么很显然，就是在MessageQueue的next方法中，获取消息了，让我们也进去其方法看一下吧。

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Message next() {

int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration

int nextPollTimeoutMillis = 0;

for (;;) {

if (nextPollTimeoutMillis != 0) {

Binder.flushPendingCommands();

}

// We can assume mPtr != 0 because the loop is obviously still running.

// The looper will not call this method after the loop quits.

nativePollOnce(mPtr, nextPollTimeoutMillis);

synchronized (this) {

// Try to retrieve the next message. Return if found.

final long now = SystemClock.uptimeMillis();

Message prevMsg = null;

Message msg = mMessages;

if (msg != null && msg.target == null) {

// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.

do {

prevMsg = msg;

msg = msg.next;

} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());

}

if (msg != null) {

if (now < msg.when) {

// Next message is not ready. Set a timeout to wake up when it is ready.

nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);

} else {

// Got a message.

mBlocked = false;

if (prevMsg != null) {

prevMsg.next = msg.next;

} else {

mMessages = msg.next;

}

msg.next = null;

if (false) Log.v("MessageQueue", "Returning message: " + msg);

msg.markInUse();

return msg;

}

} else {

// No more messages.

nextPollTimeoutMillis = -1;

}

// Process the quit message now that all pending messages have been handled.

if (mQuitting) {

dispose();

return null;

}

// If first time idle, then get the number of idlers to run.

// Idle handles only run if the queue is empty or if the first message

// in the queue (possibly a barrier) is due to be handled in the future.

if (pendingIdleHandlerCount < 0

&& (mMessages == null || now < mMessages.when)) {

pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size();

}

if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {

// No idle handlers to run. Loop and wait some more.

mBlocked = true;

continue;

}

if (mPendingIdleHandlers == null) {

mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)];

}

mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);

}

// Run the idle handlers.

// We only ever reach this code block during the first iteration.

for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {

final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];

mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler

boolean keep = false;

try {

keep = idler.queueIdle();

} catch (Throwable t) {

Log.wtf("MessageQueue", "IdleHandler threw exception", t);

}

if (!keep) {

synchronized (this) {

mIdleHandlers.remove(idler);

}

}

}

// Reset the idle handler count to 0 so we do not run them again.

pendingIdleHandlerCount = 0;

// While calling an idle handler, a new message could have been delivered

// so go back and look again for a pending message without waiting.

nextPollTimeoutMillis = 0;

}

}

整个的代码有点长，但是我们去掉一些对我们了解实现关系不大的代码，就可以看到主要有以下几点：

1）是一个 for(;;)循环

2）只有当获取 message的时候或者mQuitting为true的时候才会跳出循环。

3）在获取消息的时候，会根据 Message.when 字段来进行判断

从以上几点，我们就可以大概了解为什么说在 loop方法中，next方法有可能会阻塞，因为它就是一个无限的轮循操作呀。

好吧，到这里之后，我们大概知道了以下两件事情：

1）在Handler的sendMessageAtTime方法调用MessageQueue的 enqueueMessage方法，将消息放入队列。

2）在Looper的looop方法，调用MessageQueue的next方法，将消息取出队列。

接下来第三步，很显然，就是调用handler的dispatchMessage方法了，如下：

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msg.target.dispatchMessage(msg);

在文章的一开始，我们就注意到了msg.target 正好就是 handler对象，于是逻辑又来到了Handler的dispatchMessage方法，如下：

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public void dispatchMessage(Message msg) {

if (msg.callback != null) {

handleCallback(msg);

} else {

if (mCallback != null) {

if (mCallback.handleMessage(msg)) {

return;

}

}

handleMessage(msg);

}

}

从代码的逻辑来看，我们需要了解一下几个变量方法都是要什么了：

1）msg.callback

2) mCallback

3 ) handleMessage

首先， msg.callback是什么？

在Message类中，我们可以看到

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Runnable callback;

还有其构造函数：

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public static Message obtain(Handler h, Runnable callback) {

Message m = obtain();

m.target = h;

m.callback = callback;

return m;

}

其实就是一个Runnable变量，可以放到一个新的线程中去跑，可以在获取Message的时候自定义设置。

所以在dispatchMessage中，首先就是判断是否有对Message设置了Runnable的callback，如果有，就执行这个callback方法，如下：

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private static void handleCallback(Message message) {

message.callback.run();

}

那么，第二个mCallback又是什么呢，它其实上是Handler内置的一个接口，如下：

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public interface Callback {

public boolean handleMessage(Message msg);

}

如果有我们的 Handler有实现这个接口，那么当分发消息的时候，此接口就会优先处理消息。

而一般情况下，只有我们想去继承Handler类，实现自定义的Handler的时候，我们才会去实现这个接口，而当此接口返回true的时候，Handler默认的handleMessage方法就不会再被调用了。反之，则依然会调用。

最后，就是我们最普通的handleMessage方法了，也就是我们在实现一个最普通的handler的时候所实现的方法了。

同样，没有例子怎么可以呢，请看代码：

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class LooperThread extends Thread {

public Handler mHandler;

public void run() {

Looper.prepare();

mHandler = new Handler() {

public void handleMessage(Message msg) {

Log.v("Test", "Id of LooperThread : " + Thread.currentThread().getId());

switch (msg.what) {

case MSG_ID_1:

Log.v("Test", "Toast called from Handler.sendMessage()");

break;

case MSG_ID_2:

String str = (String) msg.obj;

Log.v("Test", str);

break;

}

}

};

Looper.loop();

}

}

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

Log.v("Test", "Id of MainThread : " + Thread.currentThread().getId());

LooperThread looperThread = new LooperThread();

looperThread.start();

while(looperThread.mHandler == null){

}

Message message = Message.obtain(looperThread.mHandler, new Runnable() {

@Override

public void run() {

Log.v("Test", "Message.callack()");

}

});

message.what = MSG_ID_1;

message.sendToTarget();

looperThread.mHandler.post(new Runnable() {

@Override

public void run() {

Log.v("Test", "Handler.callack()");

}

});

}

在这里，我们利用Message.obtain(Handler, Runnable) 方法和Handler.post方法来构造和发送消息，得到的结果如下：

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10-28 11:27:49.328: V/Test(22009): Id of MainThread : 1

10-28 11:27:49.328: V/Test(22009): Message.callack()

10-28 11:27:49.328: V/Test(22009): Handler.callack()

好了，这篇文章就到此结束，相信大家对整个Message的流转过程，应该有一个清楚的了解了吧。