android中handler消息发送机制源码剖析

从官方推荐的handler用法说起：

class LooperThread extends Thread {    public Handler mHandler;    public void run() {        Looper.prepare();        mHandler = new Handler() {            public void handleMessage(Message msg) {                // process incoming messages here            }        };        Looper.loop();    }

先不管为什么要Looper.prepare()，直接看看handler的构造函数，new Handler会进入到下面的构造函数：

其中对looper有个判断，如果为null会发生runtimeException导致崩溃，这个looper正是从Looper的sThreadLocal中取出来的：

sThreadLocal是什么？

我的理解是，它保存了每个线程和它相关的Looper，通过sThreadLocal.get()就能得到looper，而sThreadLocal是个静态变量，直接在声明时就初始化了，所以我们在每个线程中直接使用Looper.myLooper()就能得到初始化handler需要的mLlooper（有点啰嗦了……）。
所以我们要先整一个looper和当前线程绑定，looper的作用是运行一个message loop来管理消息队列：

回到主线，有了looper，有了handler，我们可以发送消息了。sendMessage有好几种方式，sendEmptyMessage、sendMessage(message)、sendMessageDelayed()、sendMessageAtTime()，都会进入下面这个函数：

先对mQueue作了判断，mQueue是在handler构造函数里初始化的：

mLooper里的mQueue是在looper.loop()时初始化的：

所以如果没有调looper.loop()也会崩溃；handler发的消息会进入queue.enqueueMessage():

MessageQueue.enqueueMessage的代码：

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {        if (msg.target == null) {            throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");        }        if (msg.isInUse()) {            throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");        }        synchronized (this) {            if (mQuitting) {                IllegalStateException e = new IllegalStateException(                        msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");                Log.w(TAG, e.getMessage(), e);                msg.recycle();                return false;            }            msg.markInUse();            msg.when = when;            Message p = mMessages;            boolean needWake;            if (p == null || when == 0 || when < p.when) {                // New head, wake up the event queue if blocked.                msg.next = p;                mMessages = msg;                needWake = mBlocked;            } else {                // Inserted within the middle of the queue.  Usually we don't have to wake                // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue                // and the message is the earliest asynchronous message in the queue.                needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();                Message prev;                for (;;) {                    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;            }            // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.            if (needWake) {                nativeWake(mPtr);            }        }        return true;    }

MessageQueue并不是保存了所有的message，它只保留了一个message（虽然名字是mMessages）：

从MessageQueue的dump方法可以看出一些端倪：

对MessageQueue的遍历，是通过保存的mMessage和message.netx实现的，并不是从一个集合中依次取出的。
再回到MessageQueue.enqueueMessage，一开始作了两个判断，然后是if-else：

if里面的作用，其实是做一个插队的操作，when代表每个msg发送的时间，MessageQueue里是按时间排序的，如果p == null说明当前没有处理消息，自然要把传进来的msg优先处理：保存为mMessages，并把next置为null，至于mBlocked先看看定义：

是next()操作是否阻塞的标志，传给needWake，然后判断needWake：

翻译一下就是，如果next()阻塞，调用native方法唤醒，没看native代码，我猜，next阻塞，说明没有其它消息需要处理，系统不会再去查询队列，会把队列查询功能暂时“休眠”起来，当队列更新时，要判断当前系统是否在处理消息，如果没有处理处于“休眠”状态，需要被唤醒；如果本来就在处理，就无需调用native方法去唤醒。
再来看else里面的代码：

看注释就知道了，当前MessageQueue有message，并且message的入队时间在传进来的msg前面，需要按照时间顺序把msg插入到队列中间：一个死循环，直到最后一个message的next为null，或者找到队列中时间在传进来msg之后的message，才跳出循环，把msg的next指向这个message（就是插队）。
if-else之后就是判断是否需要唤醒，然后调用native方法。

上面说的是前半部分，handler发消息，然后handler会调用MessageQueue的enqueueMessage方法，把消息加入队列。

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后半部分，就是把消息从MessageQueue中取出来并处理。

在标准用法中，最后一行：

Looper.loop();

前面说过，“looper的作用是运行一个message loop来管理消息队列”，那么上面就是对消息队列的操作了。我把源码精简下，去掉打印的代码：

/**     * Run the message queue in this thread. Be sure to call     * {@link #quit()} to end the 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;    ...............................        for (;;) {            Message msg = queue.next(); // might block            if (msg == null) {                // No message indicates that the message queue is quitting.                return;            }            ...................................            msg.target.dispatchMessage(msg);        ...................................            // Make sure that during the course of dispatching the            // identity of the thread wasn't corrupted.            final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();            .....................................            msg.recycleUnchecked();        }    }

Looper在prepare时，就创建了一个MessageQueue：

handler就是把message发到了这个mQueue，在Looper.loop()里有个死循环，不断从中取出下一个message，如果message不为null：

msg.target.dispatchMessage(msg);

msg的target是什么？是个Handler类对象，什么时候赋值的？handler的enqueueMessage:

这里，message和发送它的handler绑定在一起，下面看看handler的dispatchMessage:

由于我们使用的时候，没有定义msg的callback，这里会进入else，判断mCallback，其实handler的mCallback也是没有定义的，最后到了handleMessage():

handler没有实现，是由子类实现的，所以回到了一开始定义一个Handler，并override handleMessage的地方：

Handler handler = new Handler(){            @Override            public void handleMessage(Message msg) {                super.handleMessage(msg);            }        };

总结一下，handler，MessageQueue，Looper在整个流程中的作用：

1. Looper.prepare():在当前线程绑定一个Looper，并初始化Looer中的MessageQueue；

2. new Handler:初始化一个handler并实现handlerMessage，用于处理消息，并在构造函数中，取出本线程Looper中的MessageQueue赋值给自己的成员变量mQueue；

3. handler.sendMessage:将message与handler绑定（msg.target = this），调用mQueue.enqueueMessage()；

4. mQueue.enqueueMessage()：MessageQueue对消息队列中的消息重新排序（其实没有队列，是修改message.next和mMessages）；

5. Looper.loop():从当前线程中得到looper,(sThreadLocal.get())，取出looper中的mQueue，再用一个死循环从mQueue取出message(通过Message msg = queue.next())，得到message后，用它绑定的handler分发消息，（msg.target.dispatchMessage(msg)），dispatchMessage最终回到了new Handler时实现的handlerMessage。