Handler机制中的五大对象

Posted 2020-08-12 杨伟乔

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Handler机制中的五大对象相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Handler机制中的五大对象

android的消息处理有三个核心类：Looper,Handler和Message。其实还有一个Message Queue（消息队列），但是MQ被封装到Looper里面了，我们不会直接与MQ打交道，因此我没将其作为核心类。另外, 还有一个类: HandlerThread.

Message: 消息

MessageQueue: 消息队列

Handler: 消息处理器, 发送, 处理消息

Looper: 循环器

HandlerThread: 消息处理线程

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ActivityThread这个类可以看看.

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先来走一遍源码:

首先是Handler的无参构造方法 Handler():

public Handler() {

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 = null;

}

Looper.myLooper():

public static Looper myLooper() {

return sThreadLocal.get();

}

注意这里报的异常

  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));

}

三步:

1. Looper.prepare();

2. new Handler();

3. Looper.loop();

Looper

Looper的字面意思是“循环者”，它被设计用来使一个普通线程变成Looper线程。所谓Looper线程就是循环工作的线程。在程序开发中（尤其是GUI开发中），我们经常会需要一个线程不断循环，一旦有新任务则执行，执行完继续等待下一个任务，这就是Looper线程。使用Looper类创建Looper线程很简单：

public class LooperThread extends Thread {
        @Override
      public void run() {
          // 将当前线程初始化为Looper线程
            Looper.prepare();

          // ...其他处理，如实例化handler

          // 开始循环处理消息队列
            Looper.loop();
    }
}

通过上面两行核心代码，你的线程就升级为Looper线程了！下面仔细分析:

1)Looper.prepare()

通过上图可以看到，现在你的线程中有一个Looper对象，它的内部维护了一个消息队列MQ。

注意，一个Thread只能有一个Looper对象，为什么呢？咱们来看源码。

public class Looper {
  // 每个线程中的Looper对象其实是一个ThreadLocal，即线程本地存储(TLS)对象
  private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
  // Looper内的消息队列
  final MessageQueue mQueue;
  // 当前线程
    Thread mThread;
  // 。。。其他属性

  // 每个Looper对象中有它的消息队列，和它所属的线程
  private Looper() {
            mQueue = new MessageQueue();
            mRun = true;
            mThread = Thread.currentThread();
    }

  // 我们调用该方法会在调用线程的TLS中创建Looper对象
  public static final void prepare() {
      if (sThreadLocal.get() != null) {
          // 试图在有Looper的线程中再次创建Looper将抛出异常
          throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
      }
sThreadLocal.set(new Looper());
}
  // 其他方法
}

通过源码，prepare()背后的工作方式一目了然，其核心就是将looper对象定义为ThreadLocal。

2）Looper.loop()

调用loop方法后，Looper线程就开始真正工作了，它不断从自己的MQ中取出队头的消息(也叫任务)执行。其源码分析如下：

public static final void loop() {
        Looper me = myLooper();  //得到当前线程Looper
        MessageQueue queue = me.mQueue;  //得到当前looper的MQ

      // 这两行没看懂= = 不过不影响理解
        Binder.clearCallingIdentity();
      final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
      // 开始循环
      while (true) {
            Message msg = queue.next(); // 取出message
          if (msg != null) {
              if (msg.target == null) {
                  // message没有target为结束信号，退出循环
                  return;
                }

// 日志。。。

              if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
                    + msg.callback + ": " + msg.what );
              // 非常重要！将真正的处理工作交给message的target，即后面要讲的handler
                msg.target.dispatchMessage(msg);
              // 还是日志。。。
              if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(...)

              // 回收message资源
                msg.recycle();
            }
        }
    }

到此为止，你应该对Looper有了基本的了解，总结几点：

1.每个线程有且最多只能有一个Looper对象，它是一个ThreadLocal

2.Looper内部有一个消息队列，loop()方法调用后线程开始不断从队列中取出消息执行

3.Looper使一个线程变成Looper线程。

那么，我们如何往MQ上添加消息呢？下面有请Handler！

Handler

什么是handler？handler扮演了往MQ上添加消息和处理消息的角色（只处理由自己发出的消息），即通知MQ它要执行一个任务(sendMessage)，并在loop到自己发送的任务时的时候执行该任务(handleMessage)，整个过程是异步的。handler创建时会关联一个looper，默认的构造方法将关联当前线程的looper，不过这也是可以set的。默认的构造方法：

public class handler {

  final MessageQueue mQueue;  // 关联的MQ
  final Looper mLooper;  // 关联的looper
  final Callback mCallback;
  // 其他属性

  public Handler() {
...
      // 默认将关联当前线程的looper
        mLooper = Looper.myLooper();
      // looper不能为空，即该默认的构造方法只能在looper线程中使用
      if (mLooper == null) {
          throw new RuntimeException(
            "Can\'t create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
        }
      // 重要！！！直接把关联looper的MQ作为自己的MQ，因此它的消息将发送到关联looper的MQ上
        mQueue = mLooper.mQueue;
        mCallback = null;
    }
}

下面我们就可以为之前的LooperThread类加入Handler：

public class LooperThread extends Thread {

private Handler handler1;
private Handler handler2;

@Override

public void run() {
// 将当前线程初始化为Looper线程

Looper.prepare();

// 实例化两个handler

handler1 = new Handler();
handler2 = new Handler();

// 开始循环处理消息队列

Looper.loop();
}
}

加入handler后的效果如下图：

可以看到，一个线程可以有多个Handler，但是只能有一个Looper！

Handler发送消息

有了handler之后，我们就可以使用

post(Runnable), postAtTime(Runnable, long), postDelayed(Runnable, long),

sendEmptyMessage(int), sendMessage(Message),

sendMessageAtTime(Message,long) 和sendMessageDelayed(Message, long)

这些方法向MQ上发送消息了。光看这些API你可能会觉得handler能发两种消息，一种是Runnable对象，一种是message对象，

这是直观的理解，但其实post发出的Runnable对象最后都被封装成message对象了，见源码：

// 此方法用于向关联的MQ上发送Runnable对象，它的run方法将在handler关联的looper线程中执行
public final boolean post(Runnable r){

// 注意getPostMessage(r)将runnable封装成message
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);

}
private final Message getPostMessage(Runnable r) {

Message m = Message.obtain(); //得到空的message
m.callback = r; //将runnable设为message的callback，

return m;

}

public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis){

boolean sent = false;

MessageQueue queue = mQueue;

if (queue != null) {

            msg.target = this;  // message的target必须设为该handler！
            sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
        }else {

RuntimeException e = new RuntimeException(

this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");

Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
}

return sent;

}

其他方法就不罗列了，总之通过handler发出的message有如下特点：

1.message.target为该handler对象，这确保了looper执行到该message时能找到处理它的handler，

即loop()方法中的关键代码msg.target.dispatchMessage(msg);

2.post发出的message，其callback为Runnable对象

Handler处理消息

说完了消息的发送，再来看下handler如何处理消息。消息的处理是通过核心方法dispatchMessage(Message msg)与钩子方法handleMessage(Message msg)完成的，见源码

// 处理消息，该方法由looper调用
public void dispatchMessage(Message msg) {

if (msg.callback != null) {
// 如果message设置了callback，即runnable消息，处理callback！

handleCallback(msg);
} else {

// 如果handler本身设置了callback，则执行callback
if (mCallback != null) {

3.3 线程---Handler消息传递机制浅析

Java扩展Nginx之五：五大handler(系列最核心)

Android Handler消息传递机制

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Handler消息机制-Native层

Handler消息机制-Native层