Android消息传递机制

标签（空格分隔）： android

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概述：

• 消息机制的常见应用场景：在子线程中进行耗时的I/O操作，然后要求UI有所变化
• 定义：android的消息机制是Handler、Looper和MessageQueue共同构成的运行机制，上层接口为handler。
• MessageQueue：消息队列，通过单链表的形式存储消息列表，单链表的结构方便消息的插入。
• Looper：Looper通过无限循环的方式去查找是否有新消息，如果有就处理消息，没有就一直循环。
• ThreadLocal：可以在每个线程中存数据，通过ThreadLocal就可以得到Looper，而线程默认是没有Looper的，创建handler必须先创建Looper不然会抛出异常。
• 运行过程：首先创建handler，然后通过handler的post系列方法和send方法，交给Looper进行处理，post方法最终也是调用send方法，send方法是通过MessageQueue的enqueueMessage方法将消息放入消息队列，Looper发现有新消息，就会处理消息，最终消息中的Runnable或Handler的handleMessage就会调用。

具体分析：

ThreadLocal

• 定义:ThreadLocal是一个线程内部的数据存储类，通过他可以在指定线程存储数据，数据存储之后，只有在指定线程才可以读取到数据。由于Looper的作用域就是线程，不同的线程有不同的Looper，所以用ThreadLocal就非常方便地存取。
• 工作原理：在不同线程访问同一个ThreadLocal的get方法时ThreaLocal的内部从各自线程中取出一个数组，然后根据ThreadLocal索引去得到对应的value值,ThreadLocal说操作的对象都是当前线程的localValues对象的table数组，对ThreadLocal只限于线程内部。（具体原理见开发艺术p377-p380）

package com.example.handlerdemo;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private ThreadLocal<Boolean> mThreadLocal = new ThreadLocal<>();
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mThreadLocal.set(true);
        Log.d("thread1",mThreadLocal.get().toString());
        init();
    }
    public void init(){
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mThreadLocal.set(false);
                Log.d("thread2",mThreadLocal.get().toString());
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Log.d("thread3",""+mThreadLocal.get());
            }
        }).start();
    }
}

log情况：

2019-02-27 17:00:16.677 3401-3401/com.example.handlerdemo D/thread1: true
2019-02-27 17:00:16.679 3401-3420/com.example.handlerdemo D/thread2: false
2019-02-27 17:00:16.680 3401-3421/com.example.handlerdemo D/thread3: null

MessageQueue工作原理

主要操作：插入和读取，enqueueMessage实际上就是链表的插入操作，next方法是一个无限循环的方法，如果消息队列没有消息，就会一直阻塞这里，新消息来之后，next返回这条消息并从消息队列中移除。

Looper工作原理

角色：消息循环，不停地从消息循环中查看是否有新消息，有新消息就会立即处理，否则就会阻塞在那里。
Looper的构造方法：

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

在线程中创建Looper：

 /*
          Looper.prepare为当前线程创建一个Looper
           Looper.loop()让消息循环
        */
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Looper.prepare();
                Handler handler = new Handler();
                Looper.loop();
            }
        }).start();

关于主线程：可以通过prepare和prepareMainLooper创建Looper，通过getMainLooper可以在任何地方获取主线程Looper。
Looper退出：quit会直接退出Looper，quitSafety会在消息处理完毕后退出Looper。
looper.loop是一个死循环，唯一跳出循环的方法是MessageQueue的next方法返回为null，返回不为空时，Looper处理消息，最终又交给dispatchMessage方法来处理，自然就完成线程切换。

Handler的工作原理

工作：消息的发送和接受

• Handler发送消息的过程就是向消息队列中插入一条消息，MessageQueue的next方法就会返回这条消息给Looper，Looper收到消息后开始处理，最终消息交给Handler的dispatchMessage方法调用。

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

Handler的特殊构造函数：

public Handler(Looper looper){
  this(looper,null,false);
}

所以创建handler时必须先创建Looper。