从事Android开发经常使用的Handler来进行异步操作，网上也有较多的说明，但是讲解得都太浅了，只能知道期大概原理，本章从源码角度来分析Hnadler机制。牵扯到的类有Handler，Message, MessageQueue, Looper。
Handler : 一个Handler允许在允许的线程中发送跟处理消息和Runnable对象。每个Handler对象跟单个线程以及线程中的消息队列关联在一起。
Message： 消息包含一个描述和任意的数据对象,可以使用Handler发送到消息队列中。这个对象包含两个额外的int字段和一个额外Object字段。
MessageQueue:用来存放线程放入的消息,要通过handler sendMessage来添加消息，它的处理跟Looper有关。
Looper： 类用于运行一个消息循环的线程。
先分析Hanlder类：
其构造方法有好几个：
public Handler() {}
publicHandler(Callback callback) {}
publicHandler(Looper looper) {}
publicHandler(booleanasync){}
publicHandler(Callback callback,booleanasync) {}
publicHandler(Looper looper, Callback callback,booleanasync) {}
需要注意的地方，构造可以看出有一个Looper对象的构造，此构造会把Hanlder跟Looper绑定，如果是子线程中的Looper那么Handler处理的消息也将在子线程中。
Callback对象如果不为空的话，将使用Callback来处理Message。
大家经常使用有 sendEmpryMessage系列，SendMessage系列，post（Runnable）系列，而这些所有的发送消息的方法最后是都运行到 public boolean sendMessageAtTime(Message msg,long uptimeMillis)，在此方法内把Message 插入到MessageQueue中，并根据uptimeMillis来判断插入的位置。
先分析一下各种send 跟 post 如何跳转到sendMessageAtTime这个方法的。
public final boolean sendEmptyMessage(intwhat){
return sendEmptyMessageDelayed(what,0);} //sendEmptyMessage（what） 其实跟sendEmptyMessageDelayed是一样的，只不过延时为0
再看public final boolean sendEmptyMessageDelayed(intwhat,long delayMillis) {
Message msg = Message.obtain();
msg.what= what;
return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);}
把What进行了一下封装，毕竟Message存的都是Message
public final boolean sendMessage(Message msg){ return sendMessageDelayed(msg,0);}
再看public final boolean sendMessageDelayed(Message msg,longdelayMillis){
if(delayMillis <0) { delayMillis = 0;}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);}
// 所谓延时就是在现在的基础上 加上要延时的时间就是要执行的时间
public boolean sendMessageAtTime(Message msg,longuptimeMillis) {
MessageQueue queue =mQueue;
if(queue ==null) {
RuntimeException e =newRuntimeException(
this+" sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
returnenqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
sendMesage系列跟sendEmptyMessage系列到sendMessageAtTime（）的核心代码都已经贡上。
再看post系列public final boolean post(Runnable r){
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r),0);}
private staticMessage getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback= r;
returnm;}
这个就不难理解了，获取一个新的Message把Runnable放置到的Message中，再调用SendMessage系列的函数。
同样的post系列就不多解析了，上源码 ：
public final boolean postDelayed(Runnable r,longdelayMillis){
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis);}
public final boolean postAtFrontOfQueue(Runnable r)
{ return sendMessageAtFrontOfQueue(getPostMessage(r));}
public final boolean sendMessageAtFrontOfQueue(Message msg) {
MessageQueue queue =mQueue;
if(queue ==null) {
RuntimeException e =newRuntimeException(
this+" sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg,0);
} // 此处直接调用到 enqueueMessage(queue, msg,0) 没有走到sendMessageAtTime（）
现在来说下private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg,longuptimeMillis) {
msg.target=this;
if(mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
} 最终将调用到消息队列的enqueueMessage方法。
在讲解enqueueMessage的方法之前，要先把Message这个类要说下，要处理的数据来源都是此类的。
public final classMessageimplementsParcelable {
public int what;
public int arg1;
public int arg2;
public Object obj;
/*package*/long when;
/*package*/Bundle data;
/*package*/Handler target;
/*package*/Runnable callback;
// sometimes we store linked lists of these things
/*package*/Message next;
} what arg1 arg2 obj这几个方法大家都熟悉，就是要处理的数据，里面还有个Bundle data，大家也是可以用来通过 getData（） /peekData（） 跟 setData（） 存取数据。 而when呢，就是enqueueMessage函数的最后一个参数，用来表示是什么时候要运行的,插入到MessageQueue跟MessageQueue中取出Message也是通过此变量来做判断依据的。target 就是代表被哪个Handler放置到消息队列中的，在Message被取出时，也就是由那个Handle对象来处理的。而callback呢？ 在前面的代码中应该看见过了（ 见getPostMessage），post的runnable就是赋值给了message的callback，具体什么时候被调用请往下看。
next变量 这个又是啥东西呢，熟悉列表跟队列的同志应该清楚，列表只用一个引用一个头就好了，那么MesageQueue也是一样的，MessageQueue中其实只存了一个Message对象，遍历是通过其next对象来遍历的。
还有几个大家可能使用到函数的代码也贴一下源码，都比较简单，就请各位自己品味了。
public Bundle getData() { // 得到bundle数据
if(data==null) {
data=newBundle();
}
return data;
}
public voidsetData(Bundle data) {
this.data= data;
}
publicBundle peekData() {
returndata;
}
public voidsendToTarget() {
target.sendMessage(this);
}
public staticMessage obtain() { //从全局池返回一个新的消息实例。让我们在许多情况下避免分 //配新对象。
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 newMessage();
}
现在说一下MessageQueue，通过Handle跟Message的一些说明，那么了解MessageQueue就简单多了，其实也是蛮复杂的，但是我们只关心我们要关心的就可以了，只要看enqueueMessage这个方法就好了。
boolean enqueueMessage(Message msg, longwhen) {
// xxxx
//xxx
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;
}
主要做的就是根据when来确定新插进来的Message要插入到那个地方（需要注意的MessageQueue只有队列头的引用），并给When赋值给Message的when。
现在来看最终的Looper，里面主要有一个如何取出Message的方法，比较复杂
looper里面有一个MessageQueue，调用Loop方法后就开启了循环检测看Loop方法
/**
* Run the message queue in this thread. Be sure to call
* {@link#quit()} to end the loop.
*/
public static voidloop() {
finalLooper me =myLooper();
if(me ==null) {
throw newRuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
finalMessageQueue 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 longident = 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 longnewIdent = 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();
}
}
可以看到在for循环是个死循环里面都要用了MessageQueue的Next方法，看MessageQueue的next方法
Message next() {
// Return here if the message loop has already quit and been disposed.
// This can happen if the application tries to restart a looper after quit
// which is not supported.
final longptr =mPtr;
if(ptr ==0) {
return null;
}
intpendingIdleHandlerCount = -1;// -1 only during first iteration
intnextPollTimeoutMillis =0;
for(;;) {
if(nextPollTimeoutMillis !=0) {
Binder.flushPendingCommands();
}
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized(this) {
// Try to retrieve the next message. Return if found.
final longnow = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg =null;
Message msg =mMessages;
if(msg !=null&& msg.target==null) {
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
do{
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
}while(msg !=null&& !msg.isAsynchronous());
}
if(msg !=null) {
if(now < msg.when) {
// 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.
mBlocked=false;
if(prevMsg !=null) {
prevMsg.next= msg.next;
}else{
mMessages= msg.next;
}
msg.next=null;
if(DEBUG) Log.v(TAG,"Returning message: "+ msg);
msg.markInUse();
returnmsg;
}
}else{
// No more messages.
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
// Process the quit message now that all pending messages have been handled.
if(mQuitting) {
dispose();
return null;
}
// If first time idle, then get the number of idlers to run.
// Idle handles only run if the queue is empty or if the first message
// in the queue (possibly a barrier) is due to be handled in the future.
if(pendingIdleHandlerCount <0
&& (mMessages==null|| now
pendingIdleHandlerCount =mIdleHandlers.size();
}
}
mPendingIdleHandlers=mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);
}
if(!keep) {
synchronized(this) {
mIdleHandlers.remove(idler);
}
}
}
// Reset the idle handler count to 0 so we do not run them again.
pendingIdleHandlerCount =0;
// While calling an idle handler, a new message could have been delivered
// so go back and look again for a pending message without waiting.
nextPollTimeoutMillis =0;
}
}
说实在话没有看懂，但是结果就是Loop根据When循环出去MessageQueue里面的Message
取出后调用msg.target.dispatchMessage(msg);
也就是Handler里面的派发消息 dispatchMessage。转了半天终于回到了Handler。有几个地方要注意的一个线程只有一个MessageQueue 一个Looper， 但是Handler跟Message是可以有多个。来看dispathMessage这个方法：
public voiddispatchMessage(Message msg) {
if(msg.callback!=null) {
handleCallback(msg);
}else{
if(mCallback!=null) {
if(mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
private static voidhandleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}
}
以上代码的意思是 如果Message中的callback不为空，就调用callback中的run方法，也就是Post里面的那个Runable
如果Handler里面的Callback（前面构造有说）不为空，就是调用CallBack里面的handleMessage（） 方法， 如果不是以上2种情况就是Handler自己要重载处理handleMessage（）的方法
从SendMessage到HandlerMesage的方法都已经说完了。总体来说
1.Handler发送各种消息， 然后对各种消息进行封装成Message对象
2.根据时间把Mesage插入到Looper的MessageQueue中，并把Message标上时间
3.loop循环取出Message（此步骤最为复杂了，好几个地方没有想通，里面也调用了好几个native方法）
4.取出之后对Message进行派发处理。
打个比喻：有3个人（Hanlder）H1，H2，H3, 他们有一些包裹(Message)，每个包裹上都标注了什么时候取出来，H1， H2，H3把他们的包裹存进银行（MessageQueue）里，存进银行的时候包裹上被标记是谁(H1, H2, H3)的包裹，并按照要取出的时间的顺序进行了排序，银行的工作人员(Loop)，会不断的检查包裹是否要取出来了，到了指定的时间取出时间，包裹被工作人员打开。根据包裹上标记的，寄送给被标记的人H1 H2 或者H3。在H1 H2 或者H3收到之后，查看包裹里面是否写有包裹里面的东西要给谁(Message的CallBack)，如果包裹上写了要给谁，那么就给那个人处理(Message的CallBack也就运行了)。如果没有写给谁出来，那么H1看下是否有认识的人（H1的Callback）能处理这个包裹，如果有那就给CallBack处理，如果没有那么就只能自己来出来了（要重载HandleMessage方法）。
另外要注意的是post 的runnable的那个Message的what方法是没有赋值的,也就是默认值0， 所以最好大家自己发送message的时候不要把message的what赋值为0 或者不赋值，以免引起不必要的麻烦。
Handler是可以跟子线程绑定在一起的，并不是只能运行在UI线程中的，Android的UI线程默认是调用了prepare（）跟Loop（）的。
例如 class LooperThread extends Thread {
public Handler mHandler;
public void run() {
Looper.prepare();
mHandler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
// process incoming messages here
}
};
Looper.loop();
}
插个图：解析 2个Handler对象H1 H2向MessageQueue发送Message，此时MessageQueue中已经有3个Message了其中有一个来自H1 2个来自H2.而且H1的一个Message被取出了，根据Message的信息做对应的处理。
不得不吐槽一下简书的排版，代码copy过来的排版真不好处理（不知道是不是我会用），希望官方给一个好的排版。
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