Handler消息处理机制

刚开始学安卓，零零散散把平时学到的一些知识点总结了一下，希望能有些帮助吧。本篇文章主要总结了Android中的Handler消息处理机制，主要参考了李刚的《疯狂Android讲义》和任玉刚的《Android开发艺术探索》。个人水平有限，如果有不对的地方，欢迎大家批评指正。好啦，下面开始正文。

我们知道，Android不允许在主线程中进行耗时操作，因此例如访问网络、读取文件等耗时的I/O操作都需要在子线程中进行。当耗时操作完成之后，我们很可能需要在UI上作出一些改变，但是由于Android开发规范的限制，我们不能在子线程中访问UI组件，否则会触发程序异常。那么我们在子线程中操作的结果如何反映到主线程的UI界面上呢？这时候我们就可以使用Handler来进行处理。

Handler通过传递和处理Message消息，实现线程之间的切换，同时需要底层的MessageQueue来存储Message消息，通过Looper无限循环来查找是否有新的消息。下面我们就来看看这几个对象的主要功能，还有Handler消息处理机制的工作原理。

Message:消息

主要功能

• 由Handler发送并且处理的对象，主要包含消息ID、以及处理的数据等，由MessageQueue统一列队，最终由Handler处理。

常用的属性和方法

• Message.what属性，为Message添加ID
• Message.target，发送消息的Handler对象
• Message.setData(Bundle bundle)方法，通过Bundle传递数据

Handler

主要功能

• 负责Message消息的发送和处理。
• Handler的正常工作需要依赖于Looper，因此在创建Handler的线程中，必须先创建Looper对象，否则将会出现异常。
• 在主UI线程中，系统已经初始化一个Looper对象，可以直接创建并使用Handler。但是在自己开启的子线程中，必须创建Looper对象才可以正常使用Handler。

常用方法

发送消息

• sendEmptyMessage(int what)，发送空消息
• sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis)，延迟发送的空消息
• sendMessage(Message msg)，发送消息
• sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)，延迟发送的消息

处理消息

• handleMessage(Message msg)，对特定的Message进行处理

判断是否有消息

• hasMessage(int what)
• hasMessage(int what,Object object)

MessageQueue消息队列

主要功能

• 用来存放Handler发送过来的消息，并按照FIFO（先入先出）的规则执行。当然，存放Message并非实际意义的保存，而是将Message以链表的方式串联起来的，等Looper的抽取。

常用方法

• enqueueMessage(Message msg，long when)，往消息队里中插入一条消息，按照发送的时间when排列
• next()，读取消息，通过无限循环的方式，读取消息队列中的内容，如果有消息，则返回该消息并从消息队列中删除该消息，如果没有消息，则一直阻塞在那里。

Looper

主要功能

• 不断从MessageQueue中抽取Message并交给Handler处理。
• 一个线程中的MessageQueue需要一个Looper进行管理。Looper是当前线程创建的时候产生的（UI Thread即主线程是系统帮忙创建的Looper，而如果在子线程中，需要手动在创建线程后立即创建Looper[调用Looper.prepare()方法]）。也就是说，会在当前线程上绑定一个Looper对象。

常用方法

• Looper.prepare（），创建Looper。创建Looper时，会在其内部创建一个MessageQueue对象。
• Looper.loop（），启动Looper。会调用MessageQueue中的next()方法，无限循环读取消息。如果有新消息，则将next()方法返回的Message对象交给Handler进行处理。没有没有新消息，next()方法阻塞，loop方法也阻塞。如果next()返回null，则跳出loop()方法，结束循环。
• Looper.quit()或者Looper.quitSafely()，退出Looper。会调用MessageQueue的对应方法，使next()返回null。

工作流程

1. 创建Looper对象：因为Handler的使用需要依赖于Looper，因此需要现在需要使用Handler的线程中通过Looper.prepare()方法创建Looper对象，并且通过Looper.loop()开启循环。对于主线程还有HandlerThread，这两种线程里面都已经初始化了Looper对象，并且loop方法也已经开启，因此在这两种线程中可以直接创建Handler对象，否则必须先创建Looper。

2. 在初始化Looper的线程中创建Handler对象。在其构造函数中，获取到Looper对象、MessageQueue对象（从Looper中获取的），并将handler作为message的标签设置到msg.target上

3. 发送消息：通过Handler的sendMessage()方法发送消息。sendMessage(Message msg)最终都会调用MessageQueue的enqueueMessage()方法将消息插入到消息队列中，依据传入的时间进行消息入列。

4. 轮询消息：在Looper.loop()方法中，获取到MessageQueue对象后，会调用MessageQueue的next()方法从中取出消息（Message msg = queue.next()）。Loop()方法是无限循环的，而next()方法也是无限循环的。如果没有没有新消息，next()方法阻塞，loop方法也阻塞。如果有新消息，则获取next()方法返回的Message对象，调用msg.target.dispatchMessage(msg)方法交给Handler进行处理。如果next()返回null，则跳出loop()方法，结束循环。

5. dispatchMessage(msg)方法的执行过程：先判断msg的callback是否为空，不为空就调用Message的handleCallback()方法来处理；再判断mCallback是否为空，不为空就调用mCallback的handleMessage()方法来处理；最后调用Handler的handleMessage()方法来处理

6.结束Looper对象。因为Looper是通过无限循环的方式来判断消息队列中是否有新消息，当程序处理完成之后，最好调用Looper.quit()或者Looper.quitSafely()方法退出Looper，避免浪费系统资源。

主线程Handler的消息处理机制原理：

• 在创建Activity之前，当系统启动的时候，先加载ActivityThread这个类，在这个类中的main函数，调用了Looper.prepareMainLooper()方法创建主线程的Looper以及MessageQueue对象，并通过Looper的loop()方法开启主线程的消息循环。
• ActivityThread的Handler就是ActivityThread.H，其内部定义了一组消息类型，主要包含四大组件的启动和停止过程。
• 系统的某些组件或者其他的一些活动等发送了系统级别的消息，这个时候主线程中的Looper就可以进行轮询消息，并调用msg.target.dispatchMessage(msg)（msg.target即为handler）进行分发消息，并通过handler的handleMessage方法进行处理；所以会优于我们自己创建的handler中的消息而处理系统消息。