Android消息机制浅析

简述

关于android消息机制我也看了不少文章,但是没有自己真的翻看源码,因为要尝试read the fucking source code,所以下午抽时间看了下,只能说是浅析,好了言归正传,我们从new Handler()开始分析:
首先我们看构造函数:

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;
    }

我们直接看Looper.myLooper();返回一个Looper对象,然后判断mLooper是否为null,如果为null直接抛出异常,跟着初始化mQueue以及其他一些属性。重点看Looper.myLopper():

/**
     * 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();
    }
 /**
     * Returns the value of this variable for the current thread. If an entry
     * doesn't yet exist for this variable on this thread, this method will
     * create an entry, populating the value with the result of
     * {@link #initialValue()}.
     *
     * @return the current value of the variable for the calling thread.
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    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);
    }

这里简单说,以为ThreadLocal我还没看,如果明天有时间看明天再补充,现在简单说,就是通过ThreadLocal获取一个lopper对象,这个对象在这个线程是唯一的。ok创建Handler对象先分析到这里,下面看调用:handler.sendEmptyMessage(0);通过我一级一级跟下去发现,最终会调用:

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);
    }

sendMessageAtTime这个方法,这个方法很短,具体就不说了,直接跟进enqueueMessage方法:

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        msg.target = this;
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

这里必须强调下msg.target = this,这行代码及其重要,为什么handler把自己赋值给msg.target呢?后面会讲到,我们继续跟进:

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;
    }

代码比较长,我简单说就是:将新的message按时间顺序插入到消息队列中。重点来了,消息是如何取出来的呢??首先在主线程中是这样的:

public static void prepareMainLooper() {
        prepare(false);
        synchronized (Looper.class) {
            if (sMainLooper != null) {
                throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
            }
            sMainLooper = myLooper();
        }
    }

当应用启动的时候就直接初始化了一个Looper而且是不容许中断的prepare(false),而非ui线程是可以中断的:

 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));
    }

剩下的我们看loop()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;

        // 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();
        }
    }

可以看出for(;;)循环获取message,重点代码
msg.target.dispatchMessage(msg);有没有想起msg.target?没错,这里调用的就是handler的dispathMessage方法,跟进:

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

主要判断msg.callback是否为空,如果不为空就直接调用handlecallback(msg),然后判断是否传入mCallback如果传入就调用mCallback.handleMessage否则调用handleMessage,看到handleMessage(msg)有没有眼熟?没错就是我们经常重写的方法,剩下的就不多说了,那么我分析下,msg.callback是什么吧:

private static void handleCallback(Message message) {
        message.callback.run();
    }

就一行代码,message.callback.run(),OK我们看message.callback到底什么时候赋值的,这里不知道分析的对不对,大家看代码:

public final boolean post(Runnable r)
    {
       return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
    }

这是handler.post(runnable)方法,跟进getPostMessage(r)继续:

private static Message getPostMessage(Runnable r) {
        Message m = Message.obtain();
        m.callback = r;
        return m;
    }

看到没,m.callback = r,好了这个就搞明白了吧。以上分析结束。

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