1.前言
故事要从远古时代的Java说起。
首先随便写一个简单的Java程序，编译后运行，程序“嗖”的一下执行完毕，接着就退出运行。这时候，如果我们在代码中添加一个无限循环的函数，再次编译运行，会发生什么事呢？程序会一直执行着直到天荒地老，那颗象征着程序运行的红灯将永远亮着。
现在回到Android程序中，随便写一个简单的程序，编译后运行，哇，那颗象征着程序运行的红灯一直在亮啊。
众所周知，ActivityThread的main()方法是应用程序的入口函数。所以在这个方法里一定存在着一个死循环：
public static void main(String[] args) {
...
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);
...
Looper.loop();
...
}
从名字上就可以看出， Looper就是你没跑了！
不过问题又来了，既然是死循环，那为什么我的手机屏幕还能响应点击事件，还能执行各种各样的操作呢？
这就是Looper的神奇之处了，下面听我缓缓道来。
2.Looper与它的朋友们
先总体的介绍下这家人的情况
每一个主线程都绑定了一个Looper循环器，每一个Looper循环器又拥有一个MessageQueue消息队列，Looper做的就是不停的从MessageQueue中拿出Message并交给主线程进行处理。
因此如果需要让主线程执行操作的话，只要向MessageQueue发送Message即可。
发送Message就需要Handler了。Handler分系统与客户端两种，多个Handler可以向同一个MessageQueue发送Message。同时，Handler也负责Message的处理，即Handler会在主线程执行具体的操作。
2.1系统级！H
在ActivityThread中有这样一个饿加载
final H mH = new H();
点进去看看，发现这是继承自Handler的一个类，其本身长得不得了。找到他的handleMessage()方法，里面有一万个对消息类型的判断。
public void handleMessage(Message msg) {
if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
switch (msg.what) {
case LAUNCH_ACTIVITY: {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
handleLaunchActivity(r, null);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
} break;
...省略剩余9999个...
}
仔细阅读这些类型，发现其大多数与四大组件的生命周期有关。也就是说，系统级Handler H负责了四大组件生命周期的操作，还包括一些进程间通信、应用的退出等等，总之功能强大。
这里有必要提一下应用退出：
case EXIT_APPLICATION:
if (mInitialApplication != null) {
mInitialApplication.onTerminate();
}
Looper.myLooper().quit();
break;
其实应用退出的逻辑与代码都很简单，就是粗暴的退出了消息循环。此时循环已结束，程序就运行完了，相应的进程也会被虚拟机回收。所以说，整个应用都说结束就结束了，Activity的onDestory是不能保证一定会被执行的！Service的一些回调也是同样的道理，千万别在这些地方做什么不可描述的操作！
2.2Message
2.2.1 Message的获取
下面介绍Message，先来看看如何获取一个Message：
public static Message obtain() {
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 new Message();
}
这是一个典型的获取链表对象的操作。开始sPool指向第一个message m， 接着让sPool指向m的next，然后将m.next赋空（为了将m拿出来），最后返回m。还不能理解的话只能看我随手画的图了。
链表操作流程
2.2.2 Message的回收
接着看看消息的回收，也是同样的道理，这里就不再多做解释（不想画图）
void recycleUnchecked() {
// Mark the message as in use while it remains in the recycled object pool.
// Clear out all other details.
...
synchronized (sPoolSync) {
if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
next = sPool;
sPool = this;
sPoolSize++;
}
}
}
看到这个方法，有人也许会好奇，哪来的？我咋从来没用过呢？
当然啦，回收的操作Google工程师已经给安顿好了，当Handler处理完成以后，Message会自动执行回收操作。
在下面的loop()方法中，先来看注释五msg.recycleUnchecked()，message的回收操作就是在这里自动进行的，在loop()的死循环过程中，首先是通过queue.next()获取msg，接着通过dispatchMessage()让相应的handler进行消息的处理，最后调用msg.recycleUnchecked()完成消息的回收。
2.3Looper
Looper中loop()方法的内容非常丰富，且慢慢学习。
public static void loop() {
//注释一
final Looper me = myLooper();
if (me == null) {
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
//注释二
final MessageQueue queue = me.mQueue;
...
//注释三
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
...
try {
//注释四
msg.target.dispatchMessage(msg);
}
...
//注释五
msg.recycleUnchecked();
}
}
2.3.1 Looper与ThreadLocal的故事
注释一，获取looper对象是通过myLooper()这个方法
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
进去一看，发现这里有一个叫做sThreadLocal的东西，去查一查他的三代
// sThreadLocal.get() will return null unless you've called prepare().
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
跟着上面的注释，找到prepare()方法。类似的还有一个叫prepareMainLooper()的家伙，区别是后者会将当前线程作为主线程，在ActivityThread的main()方法中会调用后者。
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));
}
从上面的set、get可以大致猜测出，sThreadLocal是一个类似于map的数据结构，它的作用就是将looper与thread进行绑定。来看看具体的set()方法
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
果然这里出现了ThreadLocalMap ，map对象是通过getMap(t)获取的。
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
也就是说，每个Thread中都有一个ThreadLocalMap ，在set()中，首先获取当前Thread，在从Thread中获取其ThreadLocalMap，如果为空则创建，最后向ThreadLocalMap中插入键值对，键是当前的ThreadLocal对象，值就是通过参数传入的新建的Looper对象。要注意，每新建一个Looper对象，就会在其内部新建一个ThreadLocal与之对应！
这样做的意义是什么呢？是将Looper与Thread绑定，使得每一个Thread都有且只有一个Looper与之对应，借此来解线程安全的问题。
2.3.2 Looper与其他人的故事
注释二，从Looper对象中获取了MessageQueue，这里验证了之前所说的，每一个Looper循环器又拥有一个MessageQueue消息队列。
注释三，各单位注意！这里就是Android程序真正进行死循环的地方！这个死循环写的很死，只能从内部通过return语句打破循环。比如当queue中的msg为null时，就可以结束循环退出程序了。
2.4Handler
2.4.1 Handler处理消息的三种方式
注释四，msg.target是封装在message中的handler对象，来看看handler的dispatchMessage()方法：
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
handler一共有三种处理message的方式
第一种方式中，出现了一个叫msg.callback的玩意儿，这是一个runnable对象
/*package*/ Runnable callback;
message是handler发送的，所以说这个runnable应该也是handler传进来的。还记得handler中有一个post()方法吗
public final boolean post(Runnable r)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
这两块代码是不是特别简洁明了，根本不需要多余的解释。
再来看看具体执行调用的handleCallback(msg)
private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}
哇！写的不能再清楚了！
这种情况下，我们不需要handler来执行具体的处理，而是回调了runnable对象的run方法来做些特别的事情。一般可以在这里执行一些循环调用的操作。
第二种方式，就是通过handler中自带的mCallback来处理message。这个mCallback是在handler初始化的时候调用的
public Handler(Callback callback, boolean async) {
...
mCallback = callback;
...
如果在创建handler的时候没有指定，那就会执行第三种，也就是最常用的方式，直接通过重写handleMessage(msg)来完成对消息的处理。
2.4.2 Handler发送消息
上面讲了handler处理消息的三种方式，现在就顺便理一理其发送消息的过程。
发送message从sendMessage()开始经历一系列简单的回调，这里有个关于时间的参数需要格外注意
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis)又会涉及到链表的操作，uptimeMillis决定了message开始进行处理的时间。
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
...
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;
}
...
}
p是头指针，首先判断p是否存在，如果不存在，则让传进来的message成为头指针；否则的话进入循环，如果当前message的开始执行时间小于链表中p的开始执行时间，就将message插入到p的前面，否则的话再将message插入到链表的最后。
既然发送消息涉及到了开始执行时间，那么取出消息一定也和这个参数有关。
MessageQueue.next()方法并不只是简单的根据进入消息队列的顺序来取出message，而是还要考虑到他们具体执行的时间。如果当前时间小于mesaage开始执行的时间，那就继续获取下一个message。
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();
return msg;
}
2.4.3 Handler与Looper是怎么勾搭起来的
看到这里，认真阅读的同学一定有一个疑问，既然MessageQueue与Looper绑定，Looper又与Thread绑定，那么Handler是怎么与Looper进行绑定的呢？换句话说，Handler怎么知道自己要将消息发给哪个Looper对象中的MessageQueue，而这个Looper从MessageQueue中取出消息之后，又怎么知道要让哪一个Handler来进行处理呢？
我们来看Handler的构造方法
public Handler() {
this(null, false);
}
其重载了下面这个两个参数的构造方法
public Handler(Callback callback, boolean async) {
...
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;
}
可见，Looper对象是通过静态方法myLooper()获取到的。
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
文章在注释一处就介绍了这个方法，如果没什么印象了要回去再看一遍，前面讲了如何set，这里就涉及到如何get，现在深入进去看看
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null)
return (T)e.value;
}
return setInitialValue();
}
看明白了吧！Handler在初始化的时候，会从当前线程获取到ThreadLocalMap，由于一般我们都是在主线程初始化Handler，而主线程在创建的时候已经通过Looper.prepareMainLooper()将ThreadLocal与Looper以键值对的形式set()进ThreadLocalMap，所以此时就可以轻松的get()到Looper对象了！
2.4.4 Handler与Looper是怎么在子线程勾搭起来的
好事者这时候又会问了，那如果我要在子线程中使用Handler呢？别急，我们回到Looper的源码，读一读最上面的官方注释：
<pre>
* 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();
* }
* }</pre>
这下通畅了吧！在子线程中，首先通过Looper.prepare()将Looper与Thread绑定，接着创建的Handler就与Looper对应了起来，最后就可以通过Looper.loop()开启循环。这个步骤和ActivityThread的main()方法一模一样，只是前者由系统代劳，而在子线程中则需要我们自己动手。
2.5总结
没有总结
完结撒花~
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