Android Handler消息处理机制（菜鸟篇）
网上有很多关于Handler，Looper，Message的分析。
但是很多都是大概的讲了一个思路，并且只是挑了几个重点做了比较详细的叙述，只要不是自己本来就了解的很清楚，看完以后一般都有点云里雾里。
比如说提到MessageQueue.next()这个方法，由native方法阻塞获取Message和监听event触发什么的，没看过源码的连MessageQueue.next()在Looper里面调用都不知道，要怎么跟上你的思路 ！！！
这篇文章仅仅写一个Message的send到handle过程，不深入到native，不考虑线程同步等等问题。
我觉得首先了解是怎么工作的，将整个流程熟悉了之后，再考虑底层的实现以及一些线程同步，数据储存方式和异常发生的情况。
其实大概的原理就是，Handler发送Message到MessageQueue，Looper从MessageQueue中取出Message执行。
另外这些类的关系，一个线程最多只有一个Looper，一个Looper持有一个MessageQueue，一个Looper可以对应多个Handler。可以下面列出这些类和在这片文章里需要用到的成员。
| Class | Fields |
|---|---|
| Message | 1.target(Handler) 是一个Handler 标记Message属于哪个Handler 2.when(long) 什么时候发送这个messag 3.next(Message) 可以作为一个List 4.另外就是一些数据了 |
| MessageQueue | Message 用Message.next组成List |
| Looper | 1.ThreadLocal 可以说是用来保存 某个线程的Looper 2.MessageQueue Looper持有的MessageQueue |
| Handler | MessageQueue 通过其所属的Looper 得到MessageQueue |
好了，下面是重头戏（有点啰嗦，见谅），我们知道UI线程自动帮你创建Looper
public static void prepareMainLooper() {
prepare(false);
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) {
throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
}
sMainLooper = myLooper();
}
}
我们进去看prepare(false)，忽略那个boolean值
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));
}
首先看sThreadLocal这个东西，就是保存当前线程的Looper用的ThreadLocal
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
然后进去看get方法
public T get() {
// Optimized for the fast path.
Thread currentThread = Thread.currentThread();
Values values = values(currentThread);
if (values != null) {
Object[] table = values.table;
int index = hash & values.mask;
if (this.reference == table[index]) {
return (T) table[index + 1];
}
} else {
values = initializeValues(currentThread);
}
return (T) values.getAfterMiss(this);
}
Values values(Thread current) {
return current.localValues;
}
可以看到Values是通过Thread拿到的，进到Thread.class可以看到类型为ThreadLocal.Values的值
/** * Normal thread local values. */
ThreadLocal.Values localValues;
我们暂时先不深入下去了解是怎么存储的，只要知道Looper是通过ThreadLocal.Values来取的，当然也是通过这个来存的。
我们回到prepare()方法，程序刚启动，所以可以确定sThreadLocal.get() = null，所以会执行sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed))，也就是给UI的线程新建一个Looper。
然后我们继续看Looper的构造器
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
我们可以看到Looper在new的时候会持有一个MessageQueue，现在Looper，MessageQueue已经准备就绪了。
之后，只要调用Looper.loop()就能让Looper循环去取Message，我们来看Looper.loop()
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.recycleUnchecked();
}
}
我们先来看开头
final Looper me = myLooper();
中的myLooper()
/** * Return the Looper object associated with the current thread. Returns * null if the calling thread is not associated with a Looper. */
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
我们可以看到当前线程的Looper就是通过sThreadLocal.get()，也就是Thread.currentThread().localValues这个值来拿的，现在我们已经拿到的当前线程的Looper。
然后我们再看这句
final MessageQueue queue = me.mQueue;
我们之前看到Looper的构造器里new了一个MessageQueue，所以我们现在得到了当前线程的Looper所持有的MessageQueue，之后在for里面不断从MessageQueue里面取Message
Message msg = queue.next();
其中queue.next()里面有很多native方法，这里先不深入，另外queue.next()这个方法会在没有message的时候阻塞，拿到Message之后，看下面这句
msg.target.dispatchMessage(msg);
之前说到Message里面有一个target是Handler类型，也就是发送这个Message的Handler。
然后进Handler看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);
}
}
我们可以看到handleMessage()这个方法，这也就是Looper从MessageQueue里拿Message给它自己的Handler处理的过程。
现在整个消息循环系统已经建成了，我们只需要同Handler发Message即可。
我们先新建一个Handler
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;
}
我们看这两句
mLooper = Looper.myLooper();
mQueue = mLooper.mQueue;
Handler持有了当前线程的Looper的MessageQueue，现在我们发消息handler.sendMessage();
public final boolean sendMessage(Message msg){
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis){
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
我们可以看到msg.target = this，给message的target设置为当前的handler，这样就可以调用指定handler的dispatchMessage方法了，就像上面写到的msg.target.dispatchMessage(msg)。
然后用在Handler进行new的时候持有的MessageQueue执行enqueueMessage方法，我们看MessageQueue的enqueueMessage方法
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
if (msg.target == null) {
throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
}
if (msg.isInUse()) {
throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
}
synchronized (this) {
if (mQuitting) {
IllegalStateException e = new IllegalStateException( msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread"); Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
msg.recycle();
return false;
}
msg.markInUse();
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;
}
// We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
}
return true;
}
主要看中间这段代码，其实就是把一个Message按照when（执行的时间）插入到一个Message链表，和指针的写法是一样的（这部分看不懂的自觉面壁思过）
最后扯一丢丢native的方法，就是最后nativeWake(mPtr)这个方法，简单点说就是通知有新的Message，然后Looper.loop()里面Message msg = queue.next();这句本来阻塞的方法就能拿到最新的Message。
这篇文章主要就是讲handler.sendMessage()之后到handler.handleMessage()的过程，关于native，线程同步，以及其他情况的考虑，之后会在这篇的基础上另外写一篇更深入的。
总觉得写来写去还是写的不够好，不晓得你们能不能看懂= =
如果有写的不正确的地方，就赶快告诉我啊哈哈哈
