Handler消息通信机制总结
2019-01-04 本文已影响10人
一线游骑兵
总结一下Handler中的点
首先说一下涉及到的类
- Message:消息实体类
- MessageQueue：消息队列
- Looper：轮询器
- Handler：消息的发送与接收者
创建Handler机制的流程
1. 创建Handler
public Handler(Callback callback, boolean async) {
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()
+ " that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
}
首先会通过Looper.myLooper();获取到当前创建Handler线程中的Looper轮询器：mLooper。如果当前线程没有，则抛出异常。因此，在非UI线程创建Handler首先要通过Looper.prepare()来创建一个当前线程的轮询器：
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));
}
在创建完成之后，会将其放入当前线程中的ThreadLocal类中，因此每个线程都拥有当前线程私有的一套消息通信机制。
再回到Handler构造函数中，如果mLooper已经准备就绪，则获取到该Looper中的消息队列，之后再调用Looper.loop()开启轮询。至此，消息通信机制准备完毕。
下面来看一下loop方法：
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
final MessageQueue queue = me.mQueue; //获取当前线程中的消息队列
for (;;) { //开启死循环
Message msg = queue.next(); // 不断的获取队头消息
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
try {
msg.target.dispatchMessage(msg); //消息不为空则调用将自己分发给handler
} finally {
}
msg.recycleUnchecked(); //回收当前的消息【对象池】
}
}
在loop方法中做了这么几件事儿：
- 获取到当前线程的消息队列
- 开启死循环一直从队列取消息
- 有消息的话就将消息分发给handler
到此为止，Handler消息通信机制准备完毕，可以使用了。
总结一下，想要使用Handler跨线程通信需要做到：
- 首先在Handler创建之前，需要在同一线程调用
Looper.prepare()创建当前线程轮询器和消息队列，创建完毕后会将该线程的Looper轮询器存放到线程私有的ThreadLocal中。 - 创建Handler，在Handler的构造函数中会通过ThreadLocal来获取当前线程的轮询器Looper，为空则抛异常，并获取Looper中的消息队列。
- 调用
Looper.loop()开启一个死循环不断从队列中取出消息分发给Handler。
那么问题来了：
为什么平时在主线程使用Handler并不需要调用Looper.prepare()和Looper.loop()？
因为在创建UI线程的时候，在UI线程的main方法里边，系统已经为我们做好了UI线程中的handler准备操作，因为四大组件的生命周期也是通过Handler来进行调度的。先来看下main中的操作：
public static void main(String[] args) {
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false, startSeq);
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
Looper.loop();
}
- 首先调用了
Looper.prepareMainLooper();来生成UI线程中的Looper。之所以和prepare()不一样是因为将在该线程生成的Looper存放到了Looper对象中。之后在Looper对象中使用sMainLooper变量来存起来，之后用户可以通过new Handler(Looper.getMainLooper());来获取到主线程中的轮询器和消息队列并通过handler向主线程发送消息，从而达到了在子线程更新UI的操作。
消息的发送与分发过程
发送消息有两种方式：
handler.sendMessage(msg);
public final boolean sendMessage(Message msg){
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
2.handler.post(runable);
public final boolean post(Runnable r) {
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
可以看到两种法师最终走的都是同一个方法。只不过第二种方法会将Runnable赋值给Message中的callback变量。
sendMessageDelayed最终会调用下边的方法：
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
将消息入队：
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
可以看到关键的一点：在消息入队之前，会将发送消息的handler赋值给msg.target，后边在从消息队列中分发消息也是通过这个target进行分发的。因此，消息的发送与接收处理最终转了一圈又回到了Handler中。
接下来看如何把消息加入队列（去除一些空判断代码）：
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
synchronized (this) {
Message p = mMessages;
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 {
Message prev;
for (;;) {
prev = p;
p = p.next;
if (p == null || when < p.when) {
break;
}
}
msg.next = p; // invariant: p == prev.next
prev.next = msg;
}
}
return true;
}
- 如果队列为空（mMessaegs队头==null)，则走进if语句，新建一个head。将mMessages指向队头。
- 否则，开启一个for循环，一直循环到队列最后一个消息，然后将最后一个元素的next指向新入队的msg。
至此，一个消息就已经添加到消息队列中去了。下面看一下在loop的for循环中是如何从队列取消息的：
Message next() {
for (;;) {
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); //处理native层的消息通信
synchronized (this) {
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
if (msg != null && msg.target == null) { //循环遍历链表获取队尾
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) { //延时处理
// 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. 获取一个可用的msg，
if (prevMsg != null) { //将该msg出队
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null; //出队操作
return msg; //返回消息
}
} else {
// No more messages.
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
}
}
}
从表头开始遍历可用的msg并出队然后返回。
在loop循环中获取到队列中的msg之后会通过msg.target.dispatchMessage(msg);最终将msg分发给handler处理：
/**
* Handle system messages here.
*/
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}
/**
* Subclasses must implement this to receive messages.
*/
public void handleMessage(Message msg) {
}
最终会将消息传给handleMessage供实现类处理，或者直接运行post的runnable。
特别说明：
- Message的创建使用了对象池【链表形式，同EventBus中的PendingPost与PendingPostQueue实现】，因此创建Message最好通过
Message.obtain()获取。用完之后会自动recycler入池。
public static Message obtain() {
synchronized (sPoolSync) {
if (sPool != null) {
Message m = sPool;
sPool = m.next;
m.next = null;
m.flags = 0; // clear in-use flag
sPoolSize--;
return m;
}
}
return new Message();
}
- 在Handler所在页面退出时最好调用一下：handler.removeCallbacksAndMessages(null)来移除已发送未收取或执行的runnable和msg。
