Handler，MessageQueue,Looper解析

      在子线程要更新UI时，通常是通过Handler来发送消息到UI线程来更新的，一般有两种方法，一种为sendMessage，另一种为post，这两种方法都可以通过XXXAtTime方法来指定时间发送或者post，也可以用个XXXDelayed来指定延迟时间。

首先先看下Handler定义了几个重要的变量：

final MessageQueue mQueue;final Looper mLooper;final Callback mCallback;

这个几个变量在Handler的构造方法中进行赋值，例如下面的一个构造方法：

public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {        mLooper = looper;        mQueue = looper.mQueue;        mCallback = callback;        mAsynchronous = async;    }

接下来看下我们经常用的sendMessage(Message msg)源码：

public final boolean sendMessage(Message msg){        return sendMessageDelayed(msg, 0);}

很简单，就调用了sendMessageDelayed方法。

接下来我们在看下另一个常用了handler常用的方法：

public final boolean post(Runnable r){       return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);    }

可以看出这里也是调用了sendMessageDelayed方法，不过是用getPostMessage方法构造了一个Message，来下源码：

private static Message getPostMessage(Runnable r) {        Message m = Message.obtain();        m.callback = r;        return m;    }

在getPostMessage中使用Message.obtain()获得了一个Message，并把这个Message的callback属性设置成了传进来的Runable。

既然sendMessage和post都调用了sendMessageDelayed方法，那来看下这个方法的源码：

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)    {        if (delayMillis < 0) {            delayMillis = 0;        }        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);    }

在sendMessageDelayed中先判断了延迟的时间是否小于0，如果小于0就改为0（因为不可能小于0），之后将延迟时间与当前开机时间相加之后连同message传给sendMessageAtTime方法。（其实其他的handler发送消息方法和post方法最终也都是调用sendMessageAtTime），继续看sendMessageAtTime源码：方法。（其实其他的handler发送消息方法和post方法最终也都是调用sendMessageAtTime），继续看sendMessageAtTime源码：

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);    }

该方法首先判断mQueue是否为空，如果为空就抛异常啦，看Handler的构造方法可知mQueue一般是由Looper给的，所以其实looper也不能为空，接下来就执行enqueueMessage方法将Message入列。

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

在enqueueMessage方法中，首先会将message的.target设置为当前的handler，之后调用MessageQueue的enqueueMessage进行入列操作。接下来看MessageQueue源码，先看其定义了一个很重要的变量

Message mMessages;

用mMessages保存着当前队列的第一个对象，接着来看入列的方法：

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {           ...            ...                    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;    }

enqueueMessage方法代码比较多，上面的代码省略了前面判断部分，留下了入列的代码，方法首先会判断传过来的Message的when熟悉，如果是等于0，为空，或者比当前队列的第一个Message的when还小，就把这个Message做为队列的开头，并且指定它的next属性为原本第一个的那个Message。 如果传过了Message的when属性不满足上面三种情况，就执行else里面的代码，循环队列每个Meassge和传过来的Message的when属性进行对比，直到找到Message的合适位置，并制定其next属性，总的来说enqueueMessage方法，会对队列里Meassage按when属性进行排序，最小的排在第一位，并且是用next属性指定下一个Message，而不是用List集合什么的。 到这里就完成了Message的入列了，那什么时候消息会出列被处理呢?我没很容易想到应该是Looper搞得，来看下Looper源码，照样看下Looper声明的一个重要变量final MessageQueue mQueue;没错，就是消息队列。 我们都知道在子线程中不能直接new  Handler，必须要Looper的prepare方法，之后再执行Looper的loop方法。来看下prepare方法：

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));    }

该方法会实例化一个Looper方法给sThreadLocal变量，接下来来看下Looper的构造方法：

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

注意Looper构造方法是私有的哦，在构造方法中，为mQueue实例化了，并将mThread赋值为当前线程。

Looper准备完毕！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;            }            ....            ...            msg.target.dispatchMessage(msg);            ...            ...            msg.recycleUnchecked();        }    }

Loop方法代码也比较多，我省略了一些，重点是那个for循环，在执行loop方法之后，会进行无限循环，在循环中通过queue.next()方法将MessageQueue队列的第一个Message去除，交给target的dispatchMessage的方法，我们知道msg的target其实就是发送消息的那个handler，而从MessageQueue取Message的方法，代码很多，我看的有点大，怕解释不好，就不分析了，大体上就是通过Message的next属性进行的。。。，loop方法最后会将处理过的Meassge复位，供重用。

好啦，我们来看下下，target也是Handler的dispatchMessage方法：

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

这方法首先判断Message的callback是否为空(看前面handler分析，这个callback哪里呢？？？其实就是通过handler的post来的)，如果不为空，就由它来处理Message，接着来判断Handler中的mCallback是否为空(mCallback可在Handler的构造方法设置)，如果不为空，就由它来处理Message，最后才到，我们经常重写Handler的handleMessage来处理Message。

从上面源码可以看出，要线程要使用Handler，必须要有Looper和MessageQueue，但我们在UI线程中，却可以直接new Handler，而不用Looper.prepare()和Looper.loop()，调用这两个方法反而报错，这是为什么呢？原来在Activity启动时，都会为UI线程创建一个Looper的。