Android里面的Handler机制简介

当我们在主线程里面新建一个Handler的时候,是这么写的


新建一个Handler

看看源码


Handler的构造方法

看看Looper.myLooper方法


Looper.myLooper

既然有sThreadLocal.get方法,那么先看看sThreadLocal.set方法在哪


Looper的prepare方法

那么在Looper这个类中,只有Looper.prepare方法有设置sThreadLocal的值。


那么反过来推,假设在new Handler的时候抛出一个异常,Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare,根据Handler构造方法里面来看,肯定是mLooper为null,那么mLooper又是等于Looper.myLooper的。那Looper.myLooper是sThread.get而来,既然Looper.myLooper为null,那么说明sThread.set根本就没执行,好吧,这就说明Looper.prepare方法没执行。

那么真实情况是什么?我们只是new了一个Handler,程序正常运行,没有抛出异常啊,那么sThreadLocal.set肯定是执行过的,要不然Looper.myLooper也不会有值。那么这个Looper.prepare在哪里执行的?

在上一篇Android的启动流程里面提到过,在ActivityThread的main方法里


ActivityThread的main方法

好吧,在程序启动的时候,系统已经帮我们调用了Looper.prepareMainLooper方法了,所以啊,我们可以随意new Handler了


那我们的Handler是否可以在子线程里面new并使用呢?答案是可以的


new Thread里面new Handler

如果你是这么写的,那么恭喜你,程序要崩溃了。

不妨可参考一下上面的Handler构造方法,里面先取Looper对象,然后判读是不是null,如果是null,抛异常;如果不是,正常运行。

我们会发现这个时候Looper.myLooper是null的,为什么?因为在主线程中,有系统帮你调用了Looper.prepare方法,但是你新建了一个线程,可没有人帮你调用该方法;那我们加上该方法


加上了prepare和loop方法

程序正常运行。

总结:每一个线程都有且只有一个Looper对象,为什么


如果判断sThreadLocal.get不为null,那么就会抛异常了。message说的很清楚,每个线程只能有一个Looper对象。我们调用Looper.prepare方法的时候,发现sThreadLocal.get为null,很好,不会有异常,最下面的那句,直接new了一个Looper对象,并且用sThreadLocal给set进去了。

Looper的构造方法

那么消息队列MessageQueue在一个线程中有且也是只有一个的。因为new Looper只能执行一次,执行第二次就会判断不为null直接抛异常了。

接着,每个线程有且都只有一个Looper对象和MessageQueue对象,handle可以有多个,但是每个handle实例里面的looper和messageQueue还是同样那个。

在子线程中同样可以新建handler,但是必须手动创建子线程的Looper对象和MessageQueue对象,也就是要调用Looper.prepare方法。在子线程里面新建的Handler,不管在子线程里面发送消息也好还是在主线程里面发送消息也好,在回调dispatchMessage里面的线程还是和新建那个Handler的线程一样。也就是说,在哪个线程new的handler,最终回到哪个线程来处理回调。


示例1


示例1结果

示例1里面handler是在new Thread里面新建的,那么在前面要加上Looper.prepare方法,后面要加上Looper.loop方法,这个子线程是新建Handler的子线程,线程id为2193

紧接着,又新建了个线程,线程id为2194,并且在2194里面用2931线程new的handler发送了一条message,延时两秒。

两秒后,handler的dispatchMessage收到消息,线程id是2193,很显然,是新建这个handler的线程。

另外,MessageQueue虽然口头上称作消息队列,但是它内部实现是典型的单链表结构。为什么?看看message类的构造


Message类构造1


message类构造2

除了我么熟悉的what、arg1、arg2等属性,下半部分有个属性Message next,包含自己同类型的引用,并且取名为next,这是指向下个Message的“指针”

那么看看MessageQueue里面的操作,节选自hasMessage方法


MessageQueue里面的hasMessage方法

我们平常使用比较多的mHandler.hasMessage(int what)实际上就是调用了mQueue.hasMessage(handler, what, obj)来进行比较的,那么想想单链表结构里面,给定一个特定值,怎么找出相应的节点?自然而言就是想到用一个循环遍历这个链表,然后逐个比对。hasMessage这个方法也是这么做的。用了一个while循环,如果不符合的,那么将指针往下一个节点挪动一下,继续比较,直到最后一个节点。其中p = p.next就是这个思想。

那么看看这个链表怎么进行插入?转换成handler来说就是调用sendMessage往MessageQueue中插入数据


MessageQueue的enqueueMessage方法

mMessage可以看作是链表MessageQueue的头指针,那么判断p是不是等于null,就是判断这个MessageQueue是不是空的,如果是空的话,那么此时的msg就是成为第一个节点,

把msg赋值给mMessage,msg的next是p,而p又是null,所以msg的next是null,即msg也是最后一个节点。

如果p不是等于null,那么说明链表MessageQueue不是空的,那么首先判断当前的这个msg的执行时间即when如果是小于第一个节点的执行时间即p.when,那么相当于把msg插入到链表的第一个节点上去。因为msg这个消息要先被处理,所以就有了msg.next = p; prev.next = msg;如果当前的msg的执行时间即when比第一个节点的执行时间p.when要长,那么for循环继续,p再指向第二个节点,prev变成第一个节点。重复如此,知道找到一个when比较下的,结束循环,将msg插入到中间位置。可以说,MessageQueue是一个以时间为准则的有序单链表。那么可能有人问了,如果我每次用handler只调用sendMesage,不调用sendMessageDelayed或者sendMessageAtTime,那MessageQueue又如何控制顺序呢?我们看sendMessage最后调用的方法就知道了


Handler的sendMessageAtTime

无论是调用handler的哪个sendMessage方法,系统最终会调用sendMessageAtTime方法,这个方法第二参数是uptimeMillis,虽然我们调用了sendMessage没有特别指定时间,但是系统会自动给我们每条消息加上时间属性,精确到毫秒。这样,就能保证消息的分发不会乱了顺序。

总结:

每个线程只能有且只有一个Looper和MessageQueue对象

handler除了在主线程,都需要在new Handler之前调用Looper.prepare方法和在new Handler之后调用Looper.loop方法,主线程则不用且不能

handler在哪个线程新建的,那么不管是在哪个线程调用sendMessage方法,最终的dispatchMessage都会在新建handler的线程处理

消息队列MessageQueue是一个有序的以时间排列的单链表

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