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

转载子：/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 publicstaticfinalvoidprepare(){ if(sThreadLocal.get()!=null){ thrownewRuntimeException("OnlyoneLoopermaybecreatedperthread"); } sThreadLocal.set(newLooper(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 privateLooper(booleanquitAllowed){ mQueue=newMessageQueue(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 publicstaticvoidloop(){ finalLooperme=myLooper(); if(me==null){ thrownewRuntimeException("NoLooper;Looper.prepare()wasn'tcalledonthisthread."); } finalMessageQueuequeue=me.mQueue; //Makesuretheidentityofthisthreadisthatofthelocalprocess, //andkeeptrackofwhatthatidentitytokenactuallyis. Binder.clearCallingIdentity(); finallongident=Binder.clearCallingIdentity(); for(;;){ Messagemsg=queue.next();//mightblock if(msg==null){ //Nomessageindicatesthatthemessagequeueisquitting. return; } //Thismustbeinalocalvariable,incaseaUIeventsetsthelogger Printerlogging=me.mLogging; if(logging!=null){ logging.println(">>>>>Dispatchingto"+msg.target+""+ msg.callback+":"+msg.what); } msg.target.dispatchMessage(msg); if(logging!=null){ logging.println("<<<<<Finishedto"+msg.target+""+msg.callback); } //Makesurethatduringthecourseofdispatchingthe //identityofthethreadwasn'tcorrupted. finallongnewIdent=Binder.clearCallingIdentity(); if(ident!=newIdent){ Log.wtf(TAG,"Threadidentitychangedfrom0x" +Long.toHexString(ident)+"to0x" +Long.toHexString(newIdent)+"whiledispatchingto" +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 publicHandler(){ this(null,false); } publicHandler(Callbackcallback,booleanasync){ if(FIND_POTENTIAL_LEAKS){ finalClass<?extendsHandler>klass=getClass(); if((klass.isAnonymousClass()||klass.isMemberClass()||klass.isLocalClass())&& (klass.getModifiers()&Modifier.STATIC)==0){ Log.w(TAG,"ThefollowingHandlerclassshouldbestaticorleaksmightoccur:"+ klass.getCanonicalName()); } } mLooper=Looper.myLooper(); if(mLooper==null){ thrownewRuntimeException( "Can'tcreatehandlerinsidethreadthathasnotcalledLooper.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 publicfinalbooleansendMessage(Messagemsg) { returnsendMessageDelayed(msg,0); }

[java]view plain copy publicfinalbooleansendEmptyMessageDelayed(intwhat,longdelayMillis){ Messagemsg=Message.obtain(); msg.what=what; returnsendMessageDelayed(msg,delayMillis); }

[java]view plain copy publicfinalbooleansendMessageDelayed(Messagemsg,longdelayMillis) { if(delayMillis<0){ delayMillis=0; } returnsendMessageAtTime(msg,SystemClock.uptimeMillis()+delayMillis); }

[java]view plain copy publicbooleansendMessageAtTime(Messagemsg,longuptimeMillis){ MessageQueuequeue=mQueue; if(queue==null){ RuntimeExceptione=newRuntimeException( this+"sendMessageAtTime()calledwithnomQueue"); Log.w("Looper",e.getMessage(),e); returnfalse; } returnenqueueMessage(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 privatebooleanenqueueMessage(MessageQueuequeue,Messagemsg,longuptimeMillis){ msg.target=this; if(mAsynchronous){ msg.setAsynchronous(true); } returnqueue.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 publicvoiddispatchMessage(Messagemsg){ 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 /** *Subclassesmustimplementthistoreceivemessages. */ publicvoidhandleMessage(Messagemsg){ } 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 privateHandlermHandler=newHandler() { publicvoidhandleMessage(android.os.Messagemsg) { switch(msg.what) { casevalue: 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(newRunnable() { @Override publicvoidrun() { 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 publicfinalbooleanpost(Runnabler) { returnsendMessageDelayed(getPostMessage(r),0); }[java]view plain copy privatestaticMessagegetPostMessage(Runnabler){ Messagem=Message.obtain(); m.callback=r; returnm; }

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 publicfinalbooleansendMessageDelayed(Messagemsg,longdelayMillis) { if(delayMillis<0){ delayMillis=0; } returnsendMessageAtTime(msg,SystemClock.uptimeMillis()+delayMillis); }

[java]view plain copy publicbooleansendMessageAtTime(Messagemsg,longuptimeMillis){ MessageQueuequeue=mQueue; if(queue==null){ RuntimeExceptione=newRuntimeException( this+"sendMessageAtTime()calledwithnomQueue"); Log.w("Looper",e.getMessage(),e); returnfalse; } returnenqueueMessage(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 publicvoiddispatchMessage(Messagemsg){ 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 newThread() { privateHandlerhandler; publicvoidrun() { Looper.prepare(); handler=newHandler() { publicvoidhandleMessage(android.os.Messagemsg) { Log.e("TAG",Thread.currentThread().getName()); }; };<precode_snippet_id="445431"snippet_file_name="blog_0808_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~~