Handler通信 - Handler分析

1. Handler流程


1>:获取到消息,即就是数据之后调用handler.sendMessage()

public class MainActivity extends AppCompatActivity {


    private TextView tv_text;

    /**
     * 直接在主线程中 new Handler
     */
    private Handler mHandler = new Handler(){
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            String handlerMsg = (String)msg.obj ;
            tv_text.setText(handlerMsg);
        }
    } ;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        tv_text = (TextView) findViewById(R.id.tv_text);

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {

                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                Message message1 = Message.obtain() ;
                message1.obj = "Handler Test" ;
                mHandler.sendMessage(message1) ;

                Message message2 = Message.obtain() ;
                mHandler.sendMessageDelayed(message2 , 1000) ;

                Message message3 = Message.obtain() ;
                mHandler.sendMessageDelayed(message3 , 500) ;
            }
        }).start();
    }
}

2>:

    public final boolean sendMessage(Message msg)
    {
        return sendMessageDelayed(msg, 0);
    }

3>:

    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);
    }

4>:

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

5>:MessageQueue中的enqueueMessage()方法,部分代码如下:

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;
            }

上边就是调用 handler.sendMessage()的流程,可以不用看上边的,直接从下边开始看;

1>:获取到消息,即就是数据之后调用handler.sendMessage() -> sendMessageDelayed() -> MessageQueue.enqueueMessage()

到目前为止,没有看到handler调用 handleMessage()方法,目前只是看到了MessageQueue,MessageQueue是一个消息队列,sendMessage()只是把消息加到了队列中,并没有执行

总结:
handler.sendMessage()只是把我们的 Message加入了MessageQueue消息队列,队列采用的是链表的方式,按照 when ,也就是时间排序,然后再也没有做其他事情,如下图所示:


MessageQueue消息队列.png

2. Looper消息循环?


一般在主线程中 new Handler,就像上边的MainActivity代码,不会报错,但是如果在 子线程中使用Handler,必须调用 Looper.prepare(),否则会报下边错误,为什么主线程中不报错,子线程就报错,为什么?


图片.png

因为在启动应用的时候,也就是在ActivityThread的入口方法main()方法已经帮我们写了Looper.prepareMainLooper()和Looper.loop();

Looper.prepareMainLooper():准备循环;
Looper.loop():循环

分析:Looper.prepareMainLooper():

下边主要来看这行代码:

        sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));

点击set()方法,进入到ThreadLocal的set()方法,如下:

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        // 从线程中获取 ThreadLocalMap,一个线程只有一个 ThreadLocalMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

上边代码总结

  • 其实就是创建一个Looper对象,并且保证一个Thread线程中只有一个 Looper对象;
  • 一个线程只有一个ThreadLocal,也就是ThreadLocalMap;
分析Looper.loop():
    /**
     * Run the message queue in this thread. Be sure to call
     * {@link #quit()} to end the loop.
     */
    public static void loop() {
        // 获取线程的 Looper对象,只有一个,是因为要保证队列只有一个
        final Looper me = myLooper();
        if (me == null) {
            throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
        }
        // 获取队列
        final MessageQueue queue = me.mQueue;
        for (;;) {
            // 死循环,不断的获取消息队列中的消息
            Message msg = queue.next(); // might block
            if (msg == null) {
                // No message indicates that the message queue is quitting.
                return;
            }

            try {
                // target就是handler,通过 handler 去执行Message,这个时候就调用了 handleMessage()方法,
                // 而handleMessage()里边什么都没干,就是我们实现的handleMessage
                msg.target.dispatchMessage(msg);
            } finally {
                if (traceTag != 0) {
                    Trace.traceEnd(traceTag);
                }
            }
            // 回收消息
            msg.recycleUnchecked();
        }
    }

1>:获取线程中的 Looper对象,只有一个,是因为要保证队列只有一个;
2>:然后获取消息队列MessageQueue,有一个for死循环,不断的获取消息队列中的消息;
3>:绑定target,这个target就是handler,通过handler去执行Message,这个时候就调用了handleMessage()方法,而handleMessage()方法里边什么也没干,就是我们实现的handleMessage()方法;

2. 为什么用Message.obtain()而不用 new Message()?


因为Message.obtain()可以直接拿一个可以回收的消息,用一下就可以了,用完之后可以回收,就不用 new Message对象,不用开辟内存;

3. ThreadLocal如何保证一个线程只有一个Looper对象?


由上边ThreadLocal中的set()方法可知,即就是这段代码:

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        // 从线程中获取 ThreadLocalMap,一个线程只有一个 ThreadLocalMap
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

1>:它首先会获取当前线程,然后获取ThreadLocalMap,一个线程中只有一个ThreadLocalMap;
2>:然后根据this获取value,this是ThreadLocal,是静态的,源码如下,永远都是获取的一个Looper对象,如果不用一个线程绑定一个Looper,就会出问题,下图就是防止数据进行脏读,因为thread1线程不可能访问到 main线程的,因为一个线程只有一个循环器;

static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
ThreadLocal保证线程安全.png

4. Handler流程总结


Handler流程总结.png

1>:自己调用handler.sendMessage()方法,不断的给MessageQueue发送消息;
2>:主线程中的Looper不断的从MessageQueue中取消息;
3>:上边源码可以知道,通过绑定的 target,target就是handler,就会不断的调用handleMessage()方法处理消息;
4>:因为Looper是在主线程中,只要是通过handler发送消息到MessageQueue消息队列,所有的消息都会在主线程中去执行,达到了通过handler来对UI的更新;

5. MessageQueue消息队列为什么采用链表形式存储Message?


6. 链表和数组区别?


  • 链表增删快,因为链表是散乱的,每个都有元素都有一个next,如下图所示,比如我想要在2和3之间插入6,可以让2的next指向6,6的next指向3就可以;
  • 数组查询快,因为数组有角标,比如我需要找第3个元素,直接根据 角标2查找就可以,但是如果想要插入元素,比如我想要在2和3之间插入5,就比较麻烦,需要把3和4往后边移动,留出一个位置,然后把5放进去才行,比较麻烦;
    如下图所示:


    栈结构和链表结构.png
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