Handler是什么？
- Android消息机制
- 能轻松将任务切换到Handler所在的线程中去执行
- 主要目的在于解决在子线程中无法访问UI的矛盾
Handler mHandler = new Handler(new Handler.Callback() {
@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
if(msg.what == 0){
tv.setText("更新UI");
}
return false;
}
});
private void startThread(){
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//在子线程发送消息通知更新UI
//第一种方法
Message msg = Message.obtain();
msg.what = 0;
mHandler.sendMessage(msg);
//第二种方法
mHandler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//直接在主线程处理消息
tv.setText("更新UI");
}
});
//第三种方法
tv.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
tv.setText("更新UI");
}
});
}
}).start();
}
代码中实现了三种在子线程中更新UI的方法
- 第一种方法
先在主线程中创建Handler，然后在子线程中使用Handler的sendMessage()将一个Message发送出去，在Handler的回调方法handleMessage()收到消息，更新UI。 - 第二种方法
不直接使用Message，直接使用Handler的post方法，将Runnable()传递进去，在Handler中构建消息并将消息的callback赋值为Runnable，我们会在后面分析消息是如何传递到run方法中的。
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;
}
- 第三种方法
直接使用View的post方法，我们可以从下面的代码中看到，如果attachInfo 不等于null 的话post会调用的Handler的post方法，并将Runable作为参数传递进去。
public boolean post(Runnable action) {
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
if (attachInfo != null) {
return attachInfo.mHandler.post(action);
}
// Postpone the runnable until we know on which thread it needs to run.
// Assume that the runnable will be successfully placed after attach.
getRunQueue().post(action);
return true;
}
以上就是Handler如何将消息发送出去的三种方式，
接下来我们顺着sendMessage()看一下Handler源码
public final boolean sendMessage(Message msg){
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis){
//省略部分代码
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
//省略部分代码
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
//省略部分代码
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
看到这里我们能够知道，sendMessage()，sendMessageDelayed()，sendMessageAtTime ()三个方法最终调用的是enqueueMessage()。而Handler的enqueueMessage会调用queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis)，从sendMessageAtTime()可以看到MessageQueue queue = mQueue; 看到这里我们知道Handler已经把消息交给了MessageQueue，接下来就分析一下MessageQueue。
MessageQueue 是什么？
- 消息队列
- 只能存储消息，而不能处理
- 主要包含两个操作：插入和读取（伴随删除操作）
MessageQueue虽然叫消息队列但是它内部是通过一个单链表的数据结构维护的消息列表，因为单链表在插入和删除上比较有优势。
插入：enqueueMessage()
读取：next()
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
//省略部分代码
synchronized (this) {
msg.markInUse();
msg.when = when;
Message p = mMessages;
boolean needWake;
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
msg.next = p;
mMessages = msg;
needWake = mBlocked;
} else {
needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
Message prev;
for (;;) {
//将消息插入消息队列
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;
}
Message next() {
//省略部分代码
for (;;) {
if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
Binder.flushPendingCommands();
}
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
// Try to retrieve the next message. Return if found.
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
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 {
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) {
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
// 取出消息
return msg;
}
} else {
// No more messages.
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
}
//省略部分代码
}
}
从源码中我们可以看到enqueueMessage()将Message插入队列，next() 将Message从队列中取出，Handler负责插入，而Looper负责取出。
Looper是什么？
- 消息循环
- Looper以无限循环的形式去检查MessageQueue中是否有新消息，有就立刻处理，没有就阻塞在那里一直等待
private Looper(boolean quitAllowed) {
//创建一个消息队列
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
//获取当前线程
mThread = Thread.currentThread();
}
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 (;;) {
//从MessageQueue中取出消息
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
//退出循环
return;
}
//省略部分代码
try {
//调用Handler的dispatchMessage()将消息传递给Handler的回调
msg.target.dispatchMessage(msg);
dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
} finally {
if (traceTag != 0) {
Trace.traceEnd(traceTag);
}
}
}
}
从Looper源码中我们可以看到，loop()方法以无限循环的方式调用MessageQueue的next()方法，从消息队列中取出消息，并将消息交给Handler的dispatchMessage(msg)，如果Message的callback不等于空的话，就将消息交给handleCallback()（回到run方法中）否则就交给handleMessage()，这样消息就到了Handler所在线程。
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}
消息传递流程图
如何在子线程创建Handler？
正常情况下在子线程new Handler会直接报异常，因为在Handler的构造方法中会检查当前线程中是否存在Looper，所以在new Handler之前要先调用Looper.prepare()。（PS:但是我在华为9.0的两款手机上发现不调用也不会崩溃，打印日志显示Looper是存在的，怀疑在子线程中new Handler时系统自动为子线程创建了一个Looper）。
private void startThread() {
new Thread() {
@Override
public void run() {
Looper.prepare();
Handler handler = new Handler();
Log.e("xxxx", "handler.getLooper():" + handler.getLooper());
Log.e("xxxx", "looper:" + getMainLooper());
Looper.loop();
}
}.start();
public Handler(Callback callback, boolean async) {
//省略部分代码
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()
+ " that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
Handler是如何获取当前线程的Looper的？
在Handler的构造方法中 mLooper = Looper.myLooper();
Looper.myLooper()是如何返回当前线程的Looper而不会返回其他线程的Looper呢？
因为Looper内部使用了一个叫ThreadLocal的线程内部存储类，通过它可以在指定线程中存储数据，之后只有在指定线程中才可以读取到存储的数据，其他线程无法访问。
为什么主线程不用prepare？
在ActivityThread main()方法中调用了Looper.prepareMainLooper();
public static void prepareMainLooper() {
prepare(false);
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) {
throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
}
sMainLooper = myLooper();
}
}
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