Handler源码解析

前提概要

Hanlder、Looper和MessageQueue算是android中的一大要点，关于其的解说也数不胜数，但他人的终究是他人的。
笔者自己从源码的角度对其深入了解一番，记录成此篇文章。

概述

Looper：每个线程只有一个Looper，它负责管理MessageQueue，会不断的从MessageQueue中取出消息，并将消息分发给Handler处理。主线程在初始化的时候会创建一个Looper。
MessageQueue：用来存放Message的队列，由Looper负责管理。
Handler：它能把消息发送给Looper管理的MessageQueue，并负责处理Looper分给它的消息。

Handler源码

构造函数

    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;    }

主要操作如下：
1、获取到当前的looper。
2、获取到当前的MessageQueue
3、mCallback 是一个接口，其中包括一个回调方法，可以进行message的拦截过滤，但是一般情况不用，为null。(后面会再提到)
4、mAsynchronous 表示执行的过程是异步还是同步的。一般情况默认异步。

发送Message到MessageQueue

Handler发送Message的方法有多种，比较常见的有post(),sendMessage(),sendMessageDelayed(),sendEmptyMessage()等等，但是他们最终其实都会到enqueueMessage()这个方法，源码如下：

   public final boolean sendEmptyMessage(int what)    {        return sendEmptyMessageDelayed(what, 0);    }    public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {        Message msg = Message.obtain();        msg.what = what;        return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);    }    public final boolean sendEmptyMessageAtTime(int what, long uptimeMillis) {        Message msg = Message.obtain();        msg.what = what;        return sendMessageAtTime(msg, uptimeMillis);    }    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);    }    public final boolean sendMessageAtFrontOfQueue(Message msg) {        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, 0);    }

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

msg.target而通过查询Message源码我们也可以看到就是一个Handler，其中把this赋值给它。并且设置是异步还是同步操作。
最终把msg放入了MessageQueue中。

处理消息

我们使用Handler时，都是通过定义handleMessage来实现消息处理的，一般如下定义：

       mHandler = new Handler() {       public void handleMessage(Message msg) {          // process incoming messages here       }   };

而当我们在Handler中看其源码时，却发现它是一个空方法：

public void handleMessage(Message msg) {}

所以我们其实只需要找到调用它的地方：

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

此处我们就看到了之前在构造函数中定义的mCallback，我们看到只有mCallback为null或者说mCallback.handleMessage()返回false的时候会执行我们定义的handleMessage()会执行。

当然，相信好奇的同学还是会去查看以下mCallback的源码：

    final Callback mCallback;

    public interface Callback {        public boolean handleMessage(Message msg);    }

于是我们发现其实它就是一个回调函数，虽然其中的方法handleMessage（）和Handler中的方法同名，但是两者不是一个概念。

Looper源码

sThreadLocal变量

    // sThreadLocal.get() will return null unless you've called prepare().    static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();

sThreadLocal是一个ThreadLocal类的实例，他负责存储当先线程的Looper实例。

ThreadLocal：每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。ThreadLocal内部是通过map进行实现的；

构造函数

    private Looper(boolean quitAllowed) {        mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);        mThread = Thread.currentThread();    }

Looper构造函数非常简单，就是创建一个MessageQueue并且获取到当前的线程。

Looper.prepare()

    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));    }

此处首先去查看sThreadLocal中是否有Looper实例，如果已经有的话，那么就报异常，这是为了保证一个线程只有一个Looper存在。如果为空的话就创建Looper的实例。非常标准的单例模式。

Looper.loop()

    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            final Printer logging = me.mLogging;            if (logging != null) {                logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +                        msg.callback + ": " + msg.what);            }            final long traceTag = me.mTraceTag;            if (traceTag != 0) {                Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));            }            try {                msg.target.dispatchMessage(msg);            } finally {                if (traceTag != 0) {                    Trace.traceEnd(traceTag);                }            }            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.recycleUnchecked();        }    }

代码比较长，但是逻辑比较简单。
1、获取到当前的Looper，如果为空就报异常，所以调用loop（）之前首先要调用prepare（）创建实例。
2、获取到MessageQueue然后进入死循环遍历，如果queue为空，那么就跳出循环。
3、此处比较关键的代码如下：

        try {                msg.target.dispatchMessage(msg);            }

调用当前Message的Handler的dispatchMessage（）方法。一般情况下也就是调用了我们在初始化Handler时定义的handleMessage（）方法。