android多线程二（消息模型）

在之前的一篇文章中有一段Handler小结。大概介绍了Handler和Looper的关系，并且实例了一个Thread中添加Looper的实例，最后给出了替代方案HandlerThread 。

Android要建立一个消息系统使用了Looper，MessageQueue,Handler等概念，这些都是概念包装,本质的东西就是消息队列中消息的分发路径的和消息分发处理方式的设计。

在Android，这里的线程分为有消息循环的线程和没有消息循环的线程，有消息循环的线程一般都会有一个Looper，这个事android的新概念。我们的主线程（UI线程）就是一个消息循环的线程。针对这种消息循环的机制，我们引入一个新的机制Handle，我们有消息循环，就要往消息循环里面发送相应的消息，自定义消息一般都会有自己对应的处理，消息的发送和清除，消息的的处理，把这些都封装在Handle里面，注意Handle只是针对那些有Looper的线程，不管是UI线程还是子线程，只要你有Looper，我就可以往你的消息队列里面添加东西，并做相应的处理。

1、MessageQueue：是一种数据结构，见名知义，就是一个消息队列，存放消息的地方。每一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue数据结构。 创建一个线程的时候，并不会自动创建其MessageQueue。通常使用一个Looper对象对该线程的MessageQueue进行管理。主线程创建时，会创建一 个默认的Looper对象，而Looper对象的创建，将自动创建一个Message Queue。其他非主线程，不会自动创建Looper，要需要的时候，通过调 用prepare函数来实现。 

2、Message：消息对象，Message Queue中的存放的对象。一个Message Queue中包含多个Message。 Message实例对象的取得，通常使用Message类里的静态方法obtain(),该方法有多个重载版本可供选择；它的创建并不一定是直接创建一个新的实例， 而是先从Message Pool(消息池)中看有没有可用的Message实例，存在则直接取出返回这个实例。如果Message Pool中没有可用的Message实例， 则才用给定的参数创建一个Message对象。调用removeMessages()时，将Message从Message Queue中删除，同时放入到Message Pool中。除了上面这 种方式，也可以通过Handler对象的obtainMessage()获取一个Message实例。 

3、Looper： 
是MessageQueue的管理者。每一个MessageQueue都不能脱离Looper而存在，Looper对象的创建是通过prepare函数来实现的。同时每一个Looper对象和一个线程关联。通过调用Looper.myLooper()可以获得当前线程的Looper对象创建一个Looper对象时，会同时创建一个MessageQueue对象。除了主线程有默认的Looper，其他线程默认是没有MessageQueue对象的，所以，不能接受Message。如需要接受，自己定义一个Looper对象(通过prepare函数),这样该线程就有了自己的Looper对象和MessageQueue数据结构了。 
Looper从MessageQueue中取出Message然后，交由Handler的handleMessage进行处理。处理完成后，调用Message.recycle()将其放入Message Pool中。 
4、Handler： 

消息的处理者，handler负责将需要传递的信息封装成Message，通过调用handler对象的obtainMessage()来实现；将消息传递给Looper，这是通过handler对象的sendMessage()来实现的。继而由Looper将Message放入MessageQueue中。 当Looper对象看到MessageQueue中含有Message，就将其广播出去。该handler对象收到该消息后，调用相应的handler对象的handleMessage()方法 对其进行处理。 

深入android源码，看看Android Framework是如何建立消息循环，并对消息进行分发的。

1，初始化Looper。 Looper.prepare(); 一个线程只能设置一个looper。

private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();public static final void prepare() {        if (sThreadLocal.get() != null) {            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");        }        sThreadLocal.set(new Looper());}

一个线程在调用Looper的静态方法prepare()时，这个线程会新建一个Looper对象，并放入到线程的局部变量中，而这个变量是不和其他线程共享的（关于ThreadLocal的介绍）。

小小的打断一下，关于ThreadLocal的介绍：

ThreadLocal是什么呢？其实ThreadLocal并非是一个线程的本地实现版本，它并不是一个Thread，而是threadlocalvariable(线程局部变量)。也许把它命名为ThreadLocalVar更加合适。线程局部变量(ThreadLocal)其实的功用非常简单，就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本，是Java中一种较为特殊的线程绑定机制，是每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会和其它线程的副本冲突。 
从线程的角度看，每个线程都保持一个对其线程局部变量副本的隐式引用，只要线程是活动的并且 ThreadLocal 实例是可访问的；在线程消失之后，其线程局部实例的所有副本都会被垃圾回收（除非存在对这些副本的其他引用）。 
通过ThreadLocal存取的数据，总是与当前线程相关，也就是说，JVM 为每个运行的线程，绑定了私有的本地实例存取空间，从而为多线程环境常出现的并发访问问题提供了一种隔离机制。 
ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢？其实实现的思路很简单，在ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每一个线程的变量的副本。 
概括起来说，对于多线程资源共享的问题，同步机制采用了“以时间换空间”的方式，而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量，让不同的线程排队访问，而后者为每一个线程都提供了一份变量，因此可以同时访问而互不影响。

   /**      * Return the Looper object associated with the current thread.  Returns      * null if the calling thread is not associated with a Looper.      */  //返回和线程相关的looper      public static final Looper myLooper() {          return (Looper)sThreadLocal.get();      }  

2，看看Looper的构造函数

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

可以看到在Looper的构造函数中，创建了一个消息队列对象mQueue，此时，调用Looper. prepare()的线程就建立起一个消息循环的对象（此时还没开始进行消息循环）。

3，loop循环

   public static final void loop() {        Looper me = myLooper(); //获取与当前线程绑定的Looper对象        MessageQueue queue = me.mQueue;        while (true) {            Message msg = queue.next(); // might block 从队列中获取一个消息，如果当前队列中没有可以立即处理的消息，则阻塞当前线程，直到出现一个可以处理的消息为止             //if (!me.mRun) {            //    break;            //}            if (msg != null) {                if (msg.target == null) { //遇到一个target=null的消息，就会退出当前消息循环                    // No target is a magic identifier for the quit message.                    return;                }                if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(                        ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "                        + msg.callback + ": " + msg.what                        );                msg.target.dispatchMessage(msg); //处理消息                 if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(                        "<<<<< Finished to    " + msg.target + " "                        + msg.callback);                msg.recycle(); //回收消息对象到消息对象池            }        }    }   

接下来看看Handler

1，构造函数

final MessageQueue mQueue;final Looper mLooper;public Handler() {        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 = null;}

两个final的对象，mQueue和mLooper。
Handler通过mLooper = Looper.myLooper();绑定到线程的局部变量Looper上去，同时Handler通过mQueue =mLooper.mQueue;获得线程的消息队列。此时，Handler就绑定到创建此Handler对象的线程的消息队列上了。

对应有参数的构造函数，就按照参数来赋值了。

2，在Looper的loop循环中，当msg != null且msg.target != null时，调用msg.target.dispatchMessage(msg);分发消息。msg.target是一个handler对象，表示需要处理这个消息的handler对象。Handler的void dispatchMessage(Message msg)方法如下：

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

3，在post和sendMessage最终都会走向sendMessageAtTime方法。

 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;    }

这个方法才是真正执行插入到队列的操作，把message插入到消息队列中。

消息循环的核心是Looper，Looper持有消息队列MessageQueue对象，一个线程可以把Looper设为该线程的局部变量，这就相当于这个线程建立了一个对应的消息队列。Handler的作用就是封装发送消息和处理消息的过程，让其他线程只需要操作Handler就可以发消息给创建Handler的线程。UI线程在创建的时候就建立了消息循环(在ActivityThread的public static final void main(String[] args)方法中实现)，也就是我们可以拿到的Looper. getMainLooper()。

参考：http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6771331#