Android异步消息处理机制 深入理解Looper、Handler、Message三者关系

转载子：http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/38377229 ，本文出自【张鸿洋的博客】

很多人面试肯定都被问到过，请问Android中的Looper , Handler , Message有什么关系？本篇博客目的首先为大家从源码角度介绍3者关系，然后给出一个容易记忆的结论。

1、 概述

Handler 、 Looper 、Message 这三者都与Android异步消息处理线程相关的概念。那么什么叫异步消息处理线程呢？ 异步消息处理线程启动后会进入一个无限的循环体之中，每循环一次，从其内部的消息队列中取出一个消息，然后回调相应的消息处理函数，执行完成一个消息后则继续循环。若消息队列为空，线程则会阻塞等待。

说了这一堆，那么和Handler 、 Looper 、Message有啥关系？其实Looper负责的就是创建一个MessageQueue，然后进入一个无限循环体不断从该MessageQueue中读取消息，而消息的创建者就是一个或多个Handler 。

2、 源码解析

1、Looper

对于Looper主要是prepare()和loop()两个方法。 首先看prepare()方法 [java]  view plain  copy   public static final void prepare() {           if (sThreadLocal.get() != null) {               throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");           }           sThreadLocal.set(new Looper(true));   }   sThreadLocal是一个ThreadLocal对象，可以在一个线程中存储变量。可以看到，在第5行，将一个Looper的实例放入了ThreadLocal，并且2-4行判断了sThreadLocal是否为null，否则抛出异常。这也就说明了Looper.prepare()方法不能被调用两次，同时也保证了一个线程中只有一个Looper实例~相信有些哥们一定遇到这个错误。 下面看Looper的构造方法： [java]  view plain  copy   private Looper(boolean quitAllowed) {           mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);           mRun = true;           mThread = Thread.currentThread();   }   在构造方法中，创建了一个MessageQueue（消息队列）。 然后我们看loop()方法： [java]  view plain  copy   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();           }   }   第2行： public static Looper myLooper() { return sThreadLocal.get(); } 方法直接返回了sThreadLocal存储的Looper实例，如果me为null则抛出异常，也就是说looper方法必须在prepare方法之后运行。 第6行：拿到该looper实例中的mQueue（消息队列） 13到45行：就进入了我们所说的无限循环。 14行：取出一条消息，如果没有消息则阻塞。 27行：使用调用 msg.target.dispatchMessage(msg);把消息交给msg的target的dispatchMessage方法去处理。Msg的target是什么呢？其实就是handler对象，下面会进行分析。 44行：释放消息占据的资源。 Looper主要作用： 1、 与当前线程绑定，保证一个线程只会有一个Looper实例，同时一个Looper实例也只有一个MessageQueue。 2、 loop()方法，不断从MessageQueue中去取消息，交给消息的target属性的dispatchMessage去处理。 好了，我们的异步消息处理线程已经有了消息队列（MessageQueue），也有了在无限循环体中取出消息的哥们，现在缺的就是发送消息的对象了，于是乎：Handler登场了。

2、Handler

使用Handler之前，我们都是初始化一个实例，比如用于更新UI线程，我们会在声明的时候直接初始化，或者在onCreate中初始化Handler实例。所以我们首先看Handler的构造方法，看其如何与MessageQueue联系上的，它在子线程中发送的消息（一般发送消息都在非UI线程）怎么发送到MessageQueue中的。 [java]  view plain  copy   public Handler() {           this(null, false);   }   public Handler(Callback callback, boolean async) {           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 = callback;           mAsynchronous = async;       }  

14行：通过Looper.myLooper()获取了当前线程保存的Looper实例，然后在19行又获取了这个Looper实例中保存的MessageQueue（消息队列），这样就保证了handler的实例与我们Looper实例中MessageQueue关联上了。

然后看我们最常用的sendMessage方法

[java]  view plain  copy   public final boolean sendMessage(Message msg)    {        return sendMessageDelayed(msg, 0);    }   [java]  view plain  copy   public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {        Message msg = Message.obtain();        msg.what = what;        return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);    }   [java]  view plain  copy   public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)      {          if (delayMillis < 0) {              delayMillis = 0;          }          return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);      }   [java]  view plain  copy   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);      }  

辗转反则最后调用了sendMessageAtTime，在此方法内部有直接获取MessageQueue然后调用了enqueueMessage方法，我们再来看看此方法：

[java]  view plain  copy   private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {          msg.target = this;          if (mAsynchronous) {              msg.setAsynchronous(true);          }          return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);      }  

enqueueMessage中首先为meg.target赋值为this，【如果大家还记得Looper的loop方法会取出每个msg然后交给msg,target.dispatchMessage(msg)去处理消息】，也就是把当前的handler作为msg的target属性。最终会调用queue的enqueueMessage的方法，也就是说handler发出的消息，最终会保存到消息队列中去。

现在已经很清楚了Looper会调用prepare()和loop()方法，在当前执行的线程中保存一个Looper实例，这个实例会保存一个MessageQueue对象，然后当前线程进入一个无限循环中去，不断从MessageQueue中读取Handler发来的消息。然后再回调创建这个消息的handler中的dispathMessage方法，下面我们赶快去看一看这个方法：

[java]  view plain  copy   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，第10行，调用了handleMessage方法，下面我们去看这个方法：

[java]  view plain  copy   /**     * Subclasses must implement this to receive messages.     */     public void handleMessage(Message msg) {     }        可以看到这是一个空方法，为什么呢，因为消息的最终回调是由我们控制的，我们在创建handler的时候都是复写handleMessage方法，然后根据msg.what进行消息处理。

例如：

[java]  view plain  copy   private Handler mHandler = new Handler()       {           public void handleMessage(android.os.Message msg)           {               switch (msg.what)               {               case value:                                      break;                  default:                   break;               }           };       };   到此，这个流程已经解释完毕，让我们首先总结一下

1、首先Looper.prepare()在本线程中保存一个Looper实例，然后该实例中保存一个MessageQueue对象；因为Looper.prepare()在一个线程中只能调用一次，所以MessageQueue在一个线程中只会存在一个。

2、Looper.loop()会让当前线程进入一个无限循环，不端从MessageQueue的实例中读取消息，然后回调msg.target.dispatchMessage(msg)方法。

3、Handler的构造方法，会首先得到当前线程中保存的Looper实例，进而与Looper实例中的MessageQueue想关联。

4、Handler的sendMessage方法，会给msg的target赋值为handler自身，然后加入MessageQueue中。

5、在构造Handler实例时，我们会重写handleMessage方法，也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最终调用的方法。

好了，总结完成，大家可能还会问，那么在Activity中，我们并没有显示的调用Looper.prepare()和Looper.loop()方法，为啥Handler可以成功创建呢，这是因为在Activity的启动代码中，已经在当前UI线程调用了Looper.prepare()和Looper.loop()方法。

3、Handler post

今天有人问我，你说Handler的post方法创建的线程和UI线程有什么关系？

其实这个问题也是出现这篇博客的原因之一；这里需要说明，有时候为了方便，我们会直接写如下代码：

[java]  view plain  copy   mHandler.post(new Runnable()           {               @Override               public void run()               {                   Log.e("TAG", Thread.currentThread().getName());                   mTxt.setText("yoxi");               }           });   然后run方法中可以写更新UI的代码，其实这个Runnable并没有创建什么线程，而是发送了一条消息，下面看源码：

[java]  view plain  copy   public final boolean post(Runnable r)      {         return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);      }   [java]  view plain  copy   private static Message getPostMessage(Runnable r) {         Message m = Message.obtain();         m.callback = r;         return m;     }   可以看到，在getPostMessage中，得到了一个Message对象，然后将我们创建的Runable对象作为callback属性，赋值给了此message.

注：产生一个Message对象，可以new  ，也可以使用Message.obtain()方法；两者都可以，但是更建议使用obtain方法，因为Message内部维护了一个Message池用于Message的复用，避免使用new 重新分配内存。

[java]  view plain  copy   public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)      {          if (delayMillis < 0) {              delayMillis = 0;          }          return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);      }   [java]  view plain  copy   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);      }   最终和handler.sendMessage一样，调用了sendMessageAtTime，然后调用了enqueueMessage方法，给msg.target赋值为handler，最终加入MessagQueue.

可以看到，这里msg的callback和target都有值，那么会执行哪个呢？

其实上面已经贴过代码，就是dispatchMessage方法：

[java]  view plain  copy   public void dispatchMessage(Message msg) {          if (msg.callback != null) {              handleCallback(msg);          } else {              if (mCallback != null) {                  if (mCallback.handleMessage(msg)) {                      return;                  }              }              handleMessage(msg);          }      }   第2行，如果不为null，则执行callback回调，也就是我们的Runnable对象。

好了，关于Looper , Handler , Message 这三者关系上面已经叙述的非常清楚了。

最后来张图解：

希望图片可以更好的帮助大家的记忆~~

4、后话

其实Handler不仅可以更新UI，你完全可以在一个子线程中去创建一个Handler，然后使用这个handler实例在任何其他线程中发送消息，最终处理消息的代码都会在你创建Handler实例的线程中运行。

[java]  view plain  copy   new Thread()           {               private Handler handler;               public void run()               {                      Looper.prepare();                                      handler = new Handler()                   {                       public void handleMessage(android.os.Message msg)                       {                           Log.e("TAG",Thread.currentThread().getName());                       };                   };<pre code_snippet_id="445431" snippet_file_name="blog_20140808_19_1943618" name="code" class="java">                               Looper.loop();                                                                                                                              }             </pre>   Android不仅给我们提供了异步消息处理机制让我们更好的完成UI的更新，其实也为我们提供了异步消息处理机制代码的参考~~不仅能够知道原理，最好还可以将此设计用到其他的非Android项目中去~~