Android 应用程序的每一个线程在启动时，都可以首先在内部创建一个消息队列，然后在进行入到一个无限循环中，不断检查它的消息队列是否有新的消息需要处理，如果没有就会进入睡眠等待状态，直到有新的消息需要处理时。Android只允许在主线程操作UI，故常用Handler发送消息给主线程的消息队列来更新UI。
附上自己画的流程图
Handler
一. 创建线程消息队列
- Android应用程序的消息队列是使用MessageQueue对象来描述的，可以调用Looper类的静态函数prepare方法来创建。
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));
}
prepare方法内部又调用了prepare(true)，然后创建了Looper对象，Looper对象内部又创建了MessageQueue对象。另外sThreadLocal.set方法将Looper对象保存在了当前线程局部变量中。Looper.myLooper方法可以该变量
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
2. 主线程的消息队列创建
public static void main(String[] args) {
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
if (false) {
Looper.myLooper().setMessageLogging(new
LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
}
Looper.loop();
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}
ActivityThread的main()方法如上，当前方法是在主线程运行的，在调用Looper.prepareMainLooper()方法时，就会去创建消息队列，并将创建的Looper对象保存在sMainLooper静态变量中
二：线程消息的循环过程
当Android应用程序的消息队列创建好之后，我们就可以调用Looper类的静态成员函数loop使它进入到一个消息循环中
public class Looper{
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;
...
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
...
}
}
myLooper()方法先取出当前线程的消息队列，然后for循坏不断检查这个消息队列。如果当前线程的消息队列为空，那么queue.next()方法会使线程进入睡眠等待的状态。
三. 线程消息的发送过程
1. 创建Handler对象
public Handler() {
this(null, false);
}
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;
}
Handler无參的构造函数，会调用Looper.myLooper()方法，如果创建Handler所在的线程，还没有创建消息队列的时候，那么该方法就去返回空。
2.消息的发送是使用Handler类的成员函数sendMessage().
public class Handler{
public final boolean sendMessage(Message msg)
{
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
{
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
}
Handler的sendMessage()方法首先会取出Handler中构建时MessageQueue对象，然后queue.enqueueMessage()方法会将发送的消息根据消息处理的时间先后顺序插入到MessageQueue里
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
if (msg.target == null) {
throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
}
synchronized (this) {
...
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 {
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;
}
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
}
return true;
}
if (p == null || when == 0 || when < p.when）
a. 如果当前消息是一个空队列，那么 p = mMessages; 也就是p为空的情况。
b. 插入的消息的处理事件等于0，也就是when等于0
c. 插入的消息的处理事件小于消息队列中队头的消息处理事件，这个事件会将needWake 设为true.
上面这三种情况会将当前消息插入mMessages队列的队头，其他情况则是根据消息处理时间插入到mMessages中。
3. needWake处理
needWake为true.那么nativeWake(mPtr)该native方法就会去调用。底层实现是将创建Looper对象的实现，底层会创建一个管道，并利用epoll机制去监听这个管道的读操作符。这里nativeWake()方法正是向这个管道的写描述符写入一个“W”字符，这个时候epoll机制就会去通知由于调用Looper.loop()方法，消息队列为空时，而进入睡眠等待状态的线程了。
四. 线程消息的处理过程
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;
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
try {
msg.target.dispatchMessage(msg);end = (slowDispatchThresholdMs == 0) ? 0 : SystemClock.uptimeMillis();
} finally {
if (traceTag != 0) {
Trace.traceEnd(traceTag);
}
}
}
}
当线程从 queue.next()方法处唤醒之后，取出消息队列的对头的消息。msg.target是保存了Handler对象的引用。然后调用Handler的dispatchMessage()方法处理消息
五：总结
Android应用程序线程的消息队列，利用c语言底层语言，建立管道，利用epoll机制，与Linux操作系统进行交互，使得线程在消息队列为空的时候进行睡眠等待，等有消息的时候在进行唤醒处理。从而进行页面的绘制，UI方面的处理。故该机制是对于Android系统是非常之重要的。
另外：Handler、Looper、MessageQueue的相对关系？
首先Looper是创建线程的消息队列的，那么对于一个线程来说，只会有一个Looper对象。Looper对象创建时又会创建MessageQueue.
Handler创建时，会拿到当前线程创建的Looper对象。故Handler可以有多个。故多个Handler可以向对应线程的消息队列里面发送消息。
网友评论