今天做到一道面试题：Handler+Looper+MessageQueue+Message的关系

Handler+Looper+MessageQueue+Message的关系

源处：http://www.cnblogs.com/cr330326/p/5530222.html

Handler+Looper+MessageQueue这三者的关系其实就是Android的消息机制。这块内容相比开发人员都不陌生，在面试中，或者日常开发中都会碰到，今天就来讲这三者的关系。

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。

那么Android消息机制主要是指Handler的运行机制，Handler运行需要底层的MessageQueue和Looper支撑。其中MessageQueue采用的是单链表的结构，Looper可以叫做消息循环。由于MessageQueue只是一个消息存储单元，不能去处理消息，而Looper就是专门来处理消息的，Looper会以无限循环的形式去查找是否有新消息，如果有的话，就处理，否则就一直等待着。

我们知道，Handler创建的时候会采用当前线程的Looper来构造消息循环系统，需要注意的是，线程默认是没有Looper的，如果需要使用Handler就必须为线程创建Looper，因为默认的UI主线程，也就是ActivityThread，ActivityThread被创建的时候就会初始化Looper，这也是在主线程中默认可以使用Handler的原因。

关系图：

先给出这三者之间的关系图

原因：

前面提到的Handler+Looper+MessageQueue，这三者实际上是一个整体，我们在开发过程中接触的最多是Handler。Handler的主要作用是将一个任务切换到某个指定的线程中去执行，那么Androd为什么要提供这个功能呢？

这是因为Android规定UI只能在主线程中进行，如果在子线程中访问UI，那么程序就会崩溃，抛出异常，这就是导致我们不能在主线程中进行耗时操作，否则会导致程序无法响应，即ANR，那要是我们想要从服务端获取数据在UI上显示怎么办呢，耗时的话我们一般在子线程中进行获取，如何把获取的数据呈现在主线程中呢，这其中就用到了Handler，Handler主要原因就是为了解决在子线程中无法访问UI的矛盾。

可以在延伸下，系统为什么不允许在子线程中访问UI呢，这是因为Android的UI控件不是线程安全的，如果是多线程中并发访问可能会导致UI控件处于不可控的状态。

Looper类

Looper扮演的角色就是消息循环，不断从MessageQueue中查看是否有新消息，如果有新消息到来就会立刻处理，否则就一直祖塞在那里，在它的构造方法，默认会创建一个MessageQueue的消息队列，然后将当前线程的对象保存起来。

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private Looper(boolean quitAllowed) {

        mQueue =newMessageQueue(quitAllowed);

        mRun =true;

        mThread = Thread.currentThread();

}

对于Looper主要是prepare()和loop()两个方法，首先看prepare()方法。

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

然后我们看loop()方法：

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();        }}

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。
拿到该looper实例中的mQueue（消息队列）
就进入了我们所说的无限循环。
取出一条消息，如果没有消息则阻塞。
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。
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。

Handler类

Handler的工作主要是包含消息的发送和接受的过程。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。

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;    }

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

 public final boolean sendMessage(Message msg)    {        return sendMessageDelayed(msg, 0);    }   public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {        Message msg = Message.obtain();        msg.what = what;        return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);    } 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);    }

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：

 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：

public void dispatchMessage(Message msg) {        if (msg.callback != null) {            handleCallback(msg);        } else {            if (mCallback != null) {                if (mCallback.handleMessage(msg)) {                    return;                }            }            handleMessage(msg);        }    }  /**     * 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。

总结下：

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。

Handler Post

看代码

 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;    } 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);    }

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。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？

dispatchMessage方法

 public void dispatchMessage(Message msg) {        if (msg.callback != null) {            handleCallback(msg);        } else {            if (mCallback != null) {                if (mCallback.handleMessage(msg)) {                    return;                }            }            handleMessage(msg);        }    }

Handler使用流程图：

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Handler sendMessage 与obtainMessage--sendToTarget的区别

原文链接：http://www.cnblogs.com/android007/archive/2012/05/10/2494766.html

 

Message msg = new Message()msg.what = xxx;msg.arg1  = xxx;msg.arg2  = xxx;handler.sendMessage(msg);

这样写也没有绝得不好，反正当时项目的功能实现了。(性能上还可以)

后来没事的时候看了看handler 的其他的方法，就看到了obtainMessage（）这个方法.很奇怪，不知道为何还要出来的方法

本来上面的那段code 就能实现handler 的功能了，为什么还要出现他,后来百度google 一把，大家说 什么性能上有差别之

类的。。。。。结果可想而知(大部分的文章都是你抄我的我抄你的，技术就是这样出来的。。鄙视这种抄写别人博客文章而

不著名转载出处的人)。于是我就去看源码能否看到一些好的描述。

Message msg = handler.obtainMessage();msg.what = xxx;msg.arg1  = xxx;msg.arg2  = xxx;msg.obj    = xxx;.................... 

看看这两段代码其实就是方法不一样 ，参数都一样。但是为何实现的效果一样还要分离出来这么多方法呢？

到源码去看个究竟吧！

先去看sendMessage（）这个方法。。。。它调用的是Handler 中的sendMessage(Message msg)

源码 片段1  如下:

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/**

     * Pushes a message onto the end of the message queue after all pending messages

     * before the current time. It will be received in {@link #handleMessage},

     * in the thread attached to this handler.

     * 

     * @return Returns true if the message was successfully placed in to the

     *         message queue.  Returns false on failure, usually because the

     *         looper processing the message queue is exiting.

     */

    publicfinalbooleansendMessage(Message msg)

    {

        return sendMessageDelayed(msg,0);

    }

　再看handler.obtainMessage（）源码 片段2 如下:

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/**

    * Returns a new {@link android.os.Message Message} from the global message pool. <br>　　　* More efficient than creating and allocating new instances. <br>　　  * The retrieved message has its handler set to this instance 　　　<br>　　　* (Message.target == this).

    * If you don't want that facility, just call Message.obtain() instead.

    */

 

   publicfinalMessage obtainMessage()

   {

       returnMessage.obtain(this);

   }

　　

上面这两段都是Handler 里面的方法，不过在片段1  我们可以看到Message是我们作为参数传过去的，片段2的则是我们

Message帮我们处理，它调用obtain(Handler h)方法,之后我们还要调用Message中sendToTarget（）这个方法。

看一下Message.obtain(Hanlder h) 的源码  代码片段3如下：

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/**

   * Same as {@link #obtain()}, but sets the value for the <em>target</em> member on the Message return　　　* ed.

   * @param h  Handler to assign to the returned Message object's <em>target</em> member.

   * @return A Message object from the global pool.

   */

  publicstaticMessage obtain(Handler h) {

      Message m = obtain();

      m.target = h;

      returnm;

  }

　　再看 sendToTarget() 源码     代码片段4 如下：

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/**

   * Sends this Message to the Handler specified by {@link #getTarget}.

   * Throws a null pointer exception if this field has not been set.

   */

  publicvoidsendToTarget() {

     <span style="background-color: rgb(255, 0, 0);"> target.sendMessage(this);</span>

  }

　　这里的target就是handler，sendToTarget()又在调用handler的 sendMessage 方法了。。。

     看到这里也许有的人很疑惑，这样转来转去，转了一圈怎么又回到Handler的 sendMessage方法了？那么性能比较一说

     还有其他的证据么？(难道调用的方法多性能就低么？也许有这么一点原因，不过这里几乎可以不考虑这一点性能损耗的)

     那么性能的比较证据应该从哪里找呢？

　　其实细心的同学已经看到了，注意看源码的注释，

/**
     * Returns a new {@link android.os.Message Message} from the global message pool. More efficient than
     * creating and allocating new instances. The retrieved message has its handler set to this instance (Message.target == this).
     *  If you don't want that facility, just call Message.obtain() instead.
     */

    这里我们的Message 已经不是 自己创建的了,而是从MessagePool 拿的,省去了创建对象申请内存的开销。。。。。

   到这里大家应该都明白了。所以以后使用的时候尽量使用 Message msg = handler.obtainMessage();的形式创

   建Message，不要自己New Message 至于message产生之后你使用obtainMessage 或者是 sendMessage 效率影响

   并不大.同时我们也要注意以后谈论性能的时候要找准位置,譬如这里性能的问题不是在调用 obtainMessage 和 sen

  dMessage 的方法上,而是调用他们之前对象的创建问题上。