Android消息处理机制详解

上一篇简单的讲了下Handler的使用，本篇就解析一下Andorid消息处理机制的内部实现，到底是如何为绑定的线程创建looper对象和消息队列的，又是怎么实现消息添加、消息遍历和消息分发的。

首先需要介绍几个非常重要的角色：Looper、Handler、HandlerThread、MessageQueue、Message
Looper帮助一个线程维护一个消息队列，每一个线程都可以拥有一个Looper对象。
Handler负责把消息放入线程的消息队列中以及分发消息。
HandlerThread本身是一个Thread，并且内部封装了一个Looper对象，所以不用我们去关心Looper的创建和释放问题。
Message本身是一个Parcelable对象，MessageQueue用来存储一些待分发的Message，内部实现了一个Message链表的结构。

在一个子线程中创建Handler时，必须初始化该线程的Looper对象，因为普通的Thread默认是没有消息队列的。程序启动的时候，系统会为主线程（UI线程）创建一个Looper对象和消息队列，我们可以通过Looper.getMainLooper()获得。如果不使用HandlerThread，则通常我们在子线程中创建一个Handler的代码如下所示：

class MyThread extends Thread {          public Handler mHandler;         public void run() {             Looper.prepare();                 mHandler = new Handler() {              public void handleMessage(Message msg) {                  /* 处理接收到的消息 */       }          };                    Looper.loop();    }}

可以使用HandlerThread替代上面的方式，代码如下：

class MyHandler extends Handler {        public MyHandler(Looper looper) {            super(looper);        }         public void handleMessage(Message msg) {            /** 处理接收到的消息*/        }    }    class UpdateRunnable implements Runnable {         public void run() {            Message msg = mHandler.obtainMessage();            msg.what = 10000;            msg.sendToTarget();        }     } //在需要调用的地方，加入下面代码即可HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("MyHandlerThread");handlerThread.start();mHandler = new MyHandler(handlerThread.getLooper());//add to MessageQueuemHandler.post(new UpdateRunnable());

这两种方式原理是一样的，HandlerThread在run方法中也调用了Looper.prepare()和Looper.loop()方法。
那这两个方法做了些什么呢？下面根据sdk源码来分析。

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));}

可以看到，调用Looper.prepare()时，为当前线程创建了一个Looper对象，继续跟踪，看创建Looper对象的时候又做了些什么呢？

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

为当前绑定的线程创建了一个消息队列，下面继续看Looper.loop()内部干了些啥呢？

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();    }}

从源码可以看出，在一个无限for循环中遍历消息队列，然后调用Handler进行消息分发处理，分发之后调用recycle()把Message对象回收到Message Pool中（最大值为50个，若消息池中已经有50个Message，则丢弃不保存），实现Message对象的复用，调用handler.obtainMessage()时就是从消息池取得Message对象。当消息队列返回null时就退出循环。调用next函数时，也是执行一个无限for循环，直接获取消息链表指向的下一个节点，判断该消息指定的执行时间是否已到，若已到则返回Message对象，若没有满足条件的Message，则继续等待直到线程结束，具体方法可以查询MessageQueue.java源码。
现在Looper对象和消息队列已经创建好了，看看Handler是怎么分发消息的。

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

handler的处理比较简单，先判断Message中有没有指定的callback对象（Runnable），有的话就调用callback的run方法，没有则调用我们自己创建Handler对象时实现的handleMessage(Message msg)方法，就这样实现了消息的分发。还有一个疑问没有解决，就是handler如何把消息添加到消息队列呢？继续跟踪Handler的sendMessage函数。

public final boolean sendMessage(Message msg)    {        return sendMessageDelayed(msg, 0);    } 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)    {        boolean sent = false;        MessageQueue queue = mQueue;        if (queue != null) {            msg.target = this;            sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);        }        else {            RuntimeException e = new RuntimeException(                this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");            Log.w("Looper", e.getMessage(), e);        }        return sent;    }

enqueueMessage这个函数就是我们要找的，它负责把Message对象添加到了MessageQueue管理的Message链表里。ok，该睡觉了，明天还得上班，现在应该对Android的消息处理机制有了一个清晰的认识了吧。

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