Handler源码解析
一、创建Handler对象
使用handler最简单的方式：直接new一个Handler的对象
Handler handler = new Handler();
所以我们来看看它的构造函数的源码：
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;
}
这段代码做了几件事：
1、校验是否可能内存泄漏
2、初始化一个Looper mLooper
3、初始化一个MessageQueue mQueue
我们一件事一件事的看：
1、校验是否存在内存泄漏
Handler的构造函数中首先判断了FIND_POTENTIAL_LEAKS的值，为true时，会获取该对象的运行时类，如果是匿名类，成员类，局部类的时候判断修饰符是否为static，不是则提示可能会造成内存泄漏。
问：为什么匿名类，成员类，局部类的修饰符不是static的时候可能会导致内存泄漏呢？
答：因为，匿名类，成员类，局部类都是内部类，内部类持有外部类的引用，如果Activity销毁了，而Hanlder的任务还没有完成，那么Handler就会持有activity的引用，导致activity无法回收，则导致内存泄漏；静态内部类是外部类的一个静态成员，它不持有内部类的引用，故不会造成内存泄漏
这里我们可以思考为什么非静态类持有外部类的引用？为什么静态类不持有外部类的引用？
问：使用Handler如何避免内存泄漏呢？
答：使用静态内部类的方式
2、初始化初始化一个Looper mLooper
这里获得一个mLooper，如果为空则跑出异常：
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare() "
如果没有调用Looper.prepare()则不能再线程里创建handler！我们都知道，如果我们在UI线程创建handler，是不需要调用这个方法的，但是如果在其他线程创建handler的时候，则需要调用这个方法。那这个方法到底做了什么呢？我们去看看代码：
public static void prepare() {
prepare(true);
}
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));
}
先取sThreadLocal.get()的值，结果判断不为空，则跑出异常“一个线程里只能创建一个Looper”，所以sThreadLocal里存的是Looper；如果结果为空，则创建一个Looper。那我们再看看，myLooper()这个方法的代码：
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
总上我们得出一个结论：当我们在UI线程创建Handler的时候，sThreadLocal里已经存了一个Looper对象，所以有个疑问：
当我们在UI线程中创建Handler的时候sThreadLocal里的Looper从哪里来的？
我们知道，我们获取主线程的Looper需要调用getMainLooper()方法，代码如下：
public static Looper getMainLooper() {
synchronized (Looper.class) {
return sMainLooper;
}
}
所以我们跟踪一下这个变量的赋值，发现在方法prepareMainLooper()中有赋值，我们去看看代码：
public static void prepareMainLooper() {
prepare(false);
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) {
throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
}
sMainLooper = myLooper();
}
}
- 第一步调用了prepare(false)，这个方法我们刚才已经看了，是创建一个Looper对象，然后存到sThreadLocal中；\
- 然后判断sMainLooper是否为空，空则抛出异常
- sMainLooper不为空，则sMainLooper = myLooper()
至此sMainLooper对象赋值成功，所以，我们需要知道prepareMainLooper()这个方法在哪调用的，跟一下代码，就发现在ActivityThread的main方法中调用了Looper.prepareMainLooper();。现在真相大白：
当我们在UI线程中创建Handler的时候sThreadLocal里的Looper是在ActivityThread的main函数中调用了prepareMainLooper()方法时初始化的
ActivityThread是一个在一个应用进程中负责管理Android主线程的执行，包括活动，广播，和其他操作的类
3、初始化一个MessageQueue mQueue
从代码里我们看出这里直接调用了：mLooper.mQueue来获取这个对象，那这个对象可能在Looper初始化的时候就产生了。我们去看看Looper的初始化代码：
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
代码很简单，就是创建了MessageQueue的对象，并获得了当前的线程。
至此，Handler的创建已经完成了，本质上就是获得一个Looper对象和一个MessageQueue对象！
二、使用Handler发送消息
Handler的发送消息的方式有很多，我们跟踪一个方法sendMessage方法一直下去，发现最后竟然调用了enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis)，那我们看看这个方法的代码：
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
这段代码做了三件事：
1、给msg.target赋值，也就是Handler对象
2、给消息设置是否是异步消息。
3、调用MessageQueue 的enqueueMessage(msg, uptimeMillis)方法
我们只关注第三步：这一步把Handler的发送消息转给了MessageQueue的添加消息的方法。
所以至此，Handler发送消息的任务也已经完成了，本质上就是调用MessageQueue自己的添加消息的方法！
三、MessageQueue添加消息
MessageQueue的构造函数代码如下：
MessageQueue(boolean quitAllowed) {
mQuitAllowed = quitAllowed;
mPtr = nativeInit();
}
也没做什么特别的事情。我们去看看enqueueMessage(msg, uptimeMillis)方法代码：
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;
}
代码很长，但是通过观察这段代码我们发现这个MessageQueue实际上是个链表，添加消息的过程实际上是一个单链表的插入过程。
所以我们知道了Handler发送消息的本质其实是把消息添加到MessageQueue中，而MessageQueue其实是一个单链表，添加消息的本质是单链表的插入
四、从消息队列里取出消息
我们已经知道消息如何存储的了，我们还需要知道消息是如何取出的。
所以我们要看一下Looper.loop()；这个方法：
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;
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
try {
msg.target.dispatchMessage(msg);
}
}
}
代码太长我删了部分代码。可以看出这个方法主要的功能是很简单的。
- 获取Looper对象，如果为空，抛异常。
- 获取消息队列MessageQueue queue
- 遍历循环从消息队列里取出消息，当消息为空时，循环结束，消息不为空时，分发出去！
但是实际上当没有消息的时候queue.next()方法会被阻塞，并标记mBlocked为true，并不会立刻返回null。而这个方法阻塞的原因是nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);方法阻塞。阻塞就是为了等待有消息的到来。那如果在有消息加入队列，loop()方法是如何继续取消息呢？
这得看消息加入队列的时候有什么操作，我们去看刚才的enqueueMessage(msg, uptimeMillis)方法，发现
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
当needWake的时候会调用一个本地方法唤醒读取消息。
所以这里看一下消息分发出去之后做了什么？
msg.target.dispatchMessage(msg);
上面讲过这个target其实就是个handler。所以我们取handler里面看一下这个方法代码
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
代码非常简单，当callback不为空的时候调用callback的handleMessage(msg)方法，当callback为空的时候调用自己的handleMessage(msg)。一般情况下我们不会传入callback，而是直接复写Handler的handleMessage(msg)方法来处理我们的消息。
写在最后
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