问题
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Handler. post(Runnable r)的消息是如何传递的,传递了什么消息。
Post内部将r对象转化为消息发送到Handler所在线程的消息队列中,执行Looper.loop()方法的线程,将直接执行r中的run()方法(注意没有开启新线程,而是在Handler所在的线程中执行的r中的run()方法) -
Handler在哪个线程创建,就在哪个线程运行handleMessage(Message msg)。如何实现的绑定。
Looper.prepare()方法中将出初始化一个线程池,它能保证Looper与当前线程一一对 -
Looper的运行机制
Looper.prepare()方法中进行了线程池的初始化、创建消息队列并将消息放在消息队列中等操作(其中msg.targe属性保存了Handler的对象),在调用Looper.loop()方法从消息队列中取消息并调用Handler的dispatchMessage(Message msg)方法,在该方法中执行handleMessage(Message msg)方法处理消息 -
主线程如何利用Handler消息机制运行handleMessage(Message msg)。
在创建Handler对象的线程中,Looper.loop()方法调用了Handler的dispatchMessage(Message msg)方法,在该方法中执行了handlemessage(Message msg) -
主线程的Looper在哪定义的,handleMessage(Message msg)如何运行到主线程中的。
ActivityThread的main()方法中首先执行了Looper.prepare()方法,并在main()方法的最后执行了Looper.loop()方法(该方法中执行了handleMessage(Message msg)方法)
Handler的创建
Handler的默认构造方法如下:
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;
}
在Handler中没有看到与当前线程相关的绑定操作,唯一可能与此有关的便是mLooper = Looper.myLooper();这一句。于是查看Looper.myLooper()方法,其代码如下:
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
public static Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
这里主要用到的就是一个ThreadLocal,ThreadLocal是在Java.lang包里定义的一个工具类,其主要功能是为本地所有线程保存一个数据。ThreadLocal保证每个线程之间的数据相互独立,一个线程相关数据的改变不会影响其他的线程数据。
在Looper类中,当ThreadLocal被有效初始化后,myLooper()方法将能够有效的获取当前线程所对应的Looper对象。那么Looper的静态方法能够通过其所执行的线程方便的获取此线程相关的Looper对象,使得Looper类使用各静态方法便能够获得与使用其对象一样方便的使用方式。
ThreadLocal的初始化在Looper.prepare()中进行。
在Looper. prepare()中将当前线程相关的唯一的一个Looper对象与当前线程进行相关联,其代码如下:
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));
}
因此,在使用Looper之前进行prepare()(里面有ThreadLocal的初始化操作)将保证当前线程拥有并只有一个Looper的对象与之相对应,在Handler创建时将获取与此Handler想对应的Looper。
至此,Handler与执行线程的问题解决。
Looper的运行
虽然解决了Handler与线程以及Looper之间的关联关系,但HandleMessage()究竟如何被相关线程执行的问题仍然没有得到解决。
在Looper的API文档中有如下记述:
一个典型的Looper线程如下所示。
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();
}
}
在执行handleMessage(Message msg)线程中应先执行Looper.prepare()方法,并创建Handler对象,最后执行Looper.loop()方法。因此,handleMessage(Message msg)方法应该在Looper.loop()方法中以某种方式运行。
Looper.loop()方法的定义如下:
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
if (me == null) {
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
final MessageQueue 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 long ident = 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 long newIdent = 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.recycle();
}
}
注意:调用loop()方法的线程与创建Handler对象的线程是同一线程。或者说,Handler创建的线程在没有改变其指向的情况下,只能由该线程的loop()方法来处理传递给Handler的消息。
在通过myLooper()方法获取了当前线程对应的Looper对象me后,使用me获取了当前线程所对应的MessageQueue。然后进入了一个由for定义的死循环。
在获取了即将要处理的Massage msg后,执行了msg.target.dispatchMessage(msg)。
msg.target是定义在Massage中的成员变量,类型为Handler。指代此Message应该由哪个Handler处理。因此,当msg.target.dispatchMessage(msg)被执行,将执行此Message所对应的Handler的dispatchMessage(Message msg)方法。
Handler中dispatchMessage(Message msg)方法定义如下:
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
在不考虑msg拥有callback的情况下,要么执行Handler的Callback接口中的handleMessage(msg),要么执行Handler复写的handleMessage(msg)。
至此,handleMessage(Message msg)方法的调用地点可以确定。应该是在与Handler对象创建的同一线程中,由其后的Looper.loop()方法进行的调用。
主线程中的Looper
在正常编程的情况下,通常遇到的都是Activity的onCreate()方法、onStart()方法、onDestroy()方法等,他们就代表的主线程的使用,在这些方法中进行UI界面的修改是被允许的,但主线程究竟是如何调用Looper.loop()的却不得而知,因此需要查找Activity的实际启动地点才能得知主线程的真实样貌及Looper.loop()方法调用位置。
在android.app包中查找ActivityThread类,其中在其源代码最后定义了如下方法:
public static void main(String[] args) {
SamplingProfilerIntegration.start();
// CloseGuard defaults to true and can be quite spammy. We
// disable it here, but selectively enable it later (via
// StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs.
CloseGuard.setEnabled(false);
Process.setArgV0("<pre-initialized>");
Looper.prepareMainLooper();
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = new Handler();
}
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);
AsyncTask.init();
if (false) {
Looper.myLooper().setMessageLogging(new
LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
}
Looper.loop();
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}
在看到main方法的定义后,终于看到了Activity主线程的真实面目。这里对Looper进行了当前主线程的prepare并且在main方法的最后执行了Looper.loop()方法,实现对当前线程Handler.HandleMessage(Message msg)的调用。
至此,主线程的Handler.HandleMessage(Message msg)的调用问题解决。
Handler. post(Runnable r)
关于pos()t方法究竟做了些什么,怎么以一个Runnable接口当做Message消息发送给其它线程以及如何执行。这些问题还需要查看Handler. post(Runnable r)的源代码,其源代码如下:
public final boolean post(Runnable r)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
根据源代码所述,其post()方法也是通过某种形式将Runnable转换为Message进行消息的发送。而消息的获取方式为getPostMessage(r),同时Runnable接口也是在这个方法中进行处理的。getPostMessage(Runnable r)方法定义如下:
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
其中Message.obtain()是在消息池中获取一条新的消息,即消息本身是空的。而Runnable接口r紧紧是将其设置给刚刚创建的新消息m的callback。
在获取了消息并设置了callback后就用将这条消息send给消息队列。这条消息的处理同样在Looper.loop()方法中调用了Handler的dispatchMessage(Message msg)。再次给出dispatchMessage(Message msg)方法的代码:
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
可以看到,当msg.callback非空时,将会调用handleCallback(msg)。一下给出handleCallback(Message message)的代码:
private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}
在handleCallback(Message message)中直接调用了callback的run()方法。即在Looper.loop()方法执行的线程中,直接执行了Runnable所定义的线程。需要注意的是,这里并没有启动新的线程来运行Runnable接口,而是在Handler所在的线程中运行。
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