下面想看Handler的工作流程图:(第一次画图,有点丑,凑合着看吧)
因为Handler的主要作用就是线程切换,所以在图中我把Handler线程变化也画了出来。从这张图我们能看出几点信息:
**1、Handler负责消息的发送和处理:**Handler发送消息给MessageQueue和接收Looper返回的消息并且处理消息。
**2、Looper负责管理MessageQueue:**Looper会不断地从MessageQueue取出消息,交给Handler处理。
3、MessageQueue是消息队列(实时上它是用链表实现的),负责存放Handler发送过来消息。
**4、一个Looper对应一个线程(自己所在的线程,如:线程B)。**Looper的loop()方法运行在自己所在的线程(线程B)中,当Handler在线程A发送一条消息存放到MessageQueue时,Looper的loop()方法在线程B把消息取出来,并交给Handler处理,所以Handler的处理消息的方法是运行在Looper所在的线程(线程B)的。由于多个线程之间共享内存空间,所以Handler可以在线程A把消息存放到MessageQueue,Looper可以在线程B把消息取出来,一存一取之间就实现了线程的切换。
现在我们了解了Handler的工作流程和线程切换原理。那么它在源码中又是如何去实现的呢?
从使用的角度看,我们要使用Handler首先要得到一个Handler对象,那么我们就从最简单的new Handler()作为入口,来分析它的源码。
public Handler() {
this(null, false);
}
public Handler(Callback callback, boolean async) {
//获取Looper对象
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
“Can’t create handler inside thread that has not called Looper.prepare()”);
}
//获取Looper对象的mQueue属性,mQueue 就是MessageQueue对象。
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
在Handler的构造方法中,首先通过Looper.myLooper()方法获取当前线程的Looper对象,如果Looper对象为空,就抛出异常,说当前线程还没有调用Looper.prepare()方法。如果Looper不为空,Handler就会持有Looper的MessageQueue对象mQueue。
我们再看Looper.myLooper()和Looper.prepare()两个方法:
static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
//创建当前线程的Looper对象
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));
}
//获取当前线程的Looper对象
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
这里有一个很关键的类:ThreadLocal,它一个线程内部的数据存储类,通过它存储的数据只有在它自己的线程才能获取到,其他线程是获取不到的。所以sThreadLocal.get()获取的就是当前线程的Looper对象。在Looper.prepare()方法中我们看到了如果当前线程已经有Looper对象,就会抛出异常,说一个线程只能创建一个Looper对象,所以Looper对象与自己所在的线程是相对应的。
再看Looper的构造方法:
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
Looper的构造方法是私有的,外界不能直接创建Looper对象,只能通过Looper.prepare()方法创建对象并且通过Looper.myLooper()获取对象,这就保证了一个线程只能有一个Looper对象。Looper.prepare()不能调用两次。
在Looper的构造方法中会创建一个MessageQueue对象,这个就是负责存放消息的消息队列,也就是Handler所持有的mQueue 对象。它是由Looper创建和管理的。
看完了Handler、Looper和MessageQueue对象的创建,接着看消息的发送:
Handler发送消息的方法有很多,但无论你是send一个Message还是post一个Runnable;无论你是延时发送还是不延时发送,最终都会调用Handler的enqueueMessage()方法。
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
//把this赋值给msg的target属性,this就是Handler对象。
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
//把消息存放到MessageQueue
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
这里直接把消息存放到MessageQueue 就完事了。那么消息又是从哪里被取出来的呢?
Looper里有一个Looper.loop()方法,我们看一下它的源码。
public static void loop() {
final MessageQueue queue = me.mQueue;
//一个死循环
for (;😉 {
//从MessageQueue中取出一条消息
Message msg = queue.next();
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
//把消息交给Handler处理。
msg.target.dispatchMessage(msg);
}
}
从上面的代码中我们看到loop()会开启一个死循环,不断地从MessageQueue中取出消息并交给Handler处理。在前面的enqueueMessage()方法中我们知道了msg.target就是发送消息的Handler对象。
这里有同学可能会有疑问:上面的代码中明明如果(msg == null),就退出方法,为什么我还说loop()里面是个死循环呢?这是因为MessageQueue的next()方法取出消息的时候,如果没有消息,next()方法会阻塞线程,直到MessageQueue有消息进来,然后取出消息并返回。所以queue.next()一般不会返回null,除非调用Looper的quit()或者quitSafely()方法结束消息轮询,queue.next()才会返回null,才会结束循环。
public void quit() {
mQueue.quit(false);
}
public void quitSafely() {
mQueue.quit(true);
}
最后我们来看 一下消息的处理:Handler的dispatchMessage(msg)方法。
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