Android Handle原理(Looper,Handler和Message三者关系案例详解
介绍
前面的内容对handler做了介绍,也讲解了如何使用handler,但是我们并不知道他的实现原理。本文从源码的角度来分析如何实现的。
首先我们得知道handler,looper,message queue三者之间的关系
- handler封装了消息的发送,也负责接收消。内部会跟looper关联。
- looper 消息封装的载,内部包含了messagequeue,负责从messagequeue取出消息,然后交给handler处理
- messagequeue 就是一个消息队列,负责存储消息,有消息过来就存储起来,looper会循环的从messagequeue读取消息。
源码分析
当我们new一个handler对象的时候,看看他的构造方法里面做了什么.
public handler(callback callback, boolean async) { 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 = callback; masynchronous = async; }
从源码中我们看到他会调用looper.mylooper方法获取一个looper对象,然后从looper对象获取到messagequeue对象。
looper mylooper()
跟进去看看looper.mylooper()方法做了什么。这是一个静态方法,可以类名.方法名直接调用。
public static @nullable looper mylooper() { return sthreadlocal.get(); }
这个方法里面就一行代码,从sthreadlocal中获取一个looper对象,sthreadlocal是一个threadlocal对象,可以在一个线程中存储变量。底层是threadlocalmap,既然是map类型那肯定得先set一个looper对象,然后我们才能从sthreadlocal对象里面get一个looper对象。
activitythread main()
说到这里得给大家介绍一个新的类activitythread,activitythread类是android app进程的初始类,它的main函数是这个app进程的入口。我们看看这个main函数干了什么事情。
public static final void main(string[] args) { ------ looper.preparemainlooper(); if (smainthreadhandler == null) { smainthreadhandler = new handler(); } activitythread thread = new activitythread(); thread.attach(false); if (false) { looper.mylooper().setmessagelogging(new logprinter(log.debug, "activitythread")); } looper.loop(); ----- }
在第二行代码调用looper.preparemainlooper()方法,第13行调用了looper.loop()方法。
looper preparemainlooper()
继续跟进looper.preparemainlooper()方法,在这个方法中第一行代码调用了内部的prepare方法。preparemainlooper有点像单例模式中的getinstance方法,只不过getinstance会当时返回一个对象,而preparemainlooper会新建一个looper对象,存储在sthreadlocal中。
public static void preparemainlooper() { prepare(false); synchronized (looper.class) { if (smainlooper != null) { throw new illegalstateexception("the main looper has already been prepared."); } smainlooper = mylooper(); } }
looper prepare()
继续跟进prepare方法,看第5行代码,新建了一个looper对象,调用sthreadlocal.set方法把looper对象保存起来。看到这里我想聪明的你们肯定明白了为什么new handler对象的时候调用looper.mylooper()方法能从sthreadlocal对象中取到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)); }
looper 构造方法
文章开头我们就讲到looper内部包含了messagequeue,其实就是在new looper对象的时候就new了一个messagequeue对象。
private looper(boolean quitallowed) { mqueue = new messagequeue(quitallowed); mthread = thread.currentthread(); }
looper loop()
activitythread类main方法中调用了looper的两个方法,前面我们解释了preparemainlooper(),现在来看第二个方法loop()。
public static void loop() { final looper me = mylooper();//获取looper对象 if (me == null) { throw new runtimeexception("no looper; looper.prepare() wasn't called on this thread."); } final messagequeue queue = me.mqueue;//从looper对象获取messagequeue对象 // 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 (;;) {//死循环 一直从messagequeue中遍历消息 message msg = queue.next(); // might block if (msg == null) { return; } // this must be in a local variable, in case a ui event sets the logger final printer logging = me.mlogging; if (logging != null) { logging.println(">>>>> dispatching to " + msg.target + " " + msg.callback + ": " + msg.what); } final long tracetag = me.mtracetag; if (tracetag != 0 && trace.istagenabled(tracetag)) { trace.tracebegin(tracetag, msg.target.gettracename(msg)); } try { //调用handler的dispatchmessage方法,把消息交给handler处理 msg.target.dispatchmessage(msg); } finally { if (tracetag != 0) { trace.traceend(tracetag); } } 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.recycleunchecked(); } }
这个方法的代码呢比较多。我都给代码加上了注释。其实就是一个死循环,一直会从messagequeue中取消息,如果取到了消息呢,会执行msg.target.dispatchmessage(msg)这行代码,msg.target就是handler,其实就是调用handler的dispatchmessage方法,然后把从messagequeue中取到的message传入进去。
handler dispatchmessage()
public void dispatchmessage(message msg) { //如果callback不为空,说明发送消息的时候是post一个runnable对象 if (msg.callback != null) { handlecallback(msg); } else { if (mcallback != null) {//这个是用来拦截消息的 if (mcallback.handlemessage(msg)) { return; } } handlemessage(msg);//最终调用我们重写的handlemessage方法 } }
这个方法对消息做最后处理,如果是post类型调用handlecallback方法处理,如果是sendmessage发送的消息。看我们有没有拦截消息,如果没有最终调用handlemessage方法处理。
handler handlecallback()
看到这里我们知道为什么post一个runnable对象,run方法执行的代码在主线程了吧,因为底层根本就没有开启线程,就只是调用了run方法而已。
private static void handlecallback(message message) { message.callback.run(); }
前面我们从创建handler对象开始,以及创建looper,创建messagequeue的整个流程,现在来分析下,当我们调用post以及sendmessage方法时,怎么把message添加到messagequeue。
handler post()
调用了getpostmessage方法,把runnable传递进去。
public final boolean post(runnable r) { return sendmessagedelayed(getpostmessage(r), 0); }
handler getpostmessage()
首先调用message.obtain()方法,取出一个message对象,这个方法之前有讲过,然后把runnable对象赋值了message对象的callback属性。看到这里我们也明白了dispatchmessage方法为什么要先判断callback是否为空了吧。
private static message getpostmessage(runnable r) { message m = message.obtain(); m.callback = r; return m; }
handler enqueuemessage()
在post方法里面调用了sendmessagedelayed方法,其实最终调用的是enqueuemessage方法,所以我这里就直接看enqueuemessage方法源码。第一行代码就把handler自己赋值给messgae对象的target属性。然后调用messagequeue的enqueuemessage方法把当前的messgae添加进去。
private boolean enqueuemessage(messagequeue queue, message msg, long uptimemillis) { msg.target = this; if (masynchronous) { msg.setasynchronous(true); } return queue.enqueuemessage(msg, uptimemillis); }
总结
总结:handler负责发送消息,looper负责接收handler发送的消息,并直接把消息回传给handler自己。messagequeue就是一个存储消息的容器。
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