Handler源码分析

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其实这篇文章早写过了,只是当时发表在简述上了;今天补一下

1、子线程与主线程之间使用Handler

	new Thread(new Runnable() {
		@Override
		public void run() {
			Message message = new Message();
			message.what = 0;
			message.obj = "这是线程1发送的消息";
			handler.sendMessageDelayed(message,0);
		}
	}).start();

	new Thread(new Runnable() {
		@Override
		public void run() {
			Message message = new Message();
			message.what = 1;
			message.obj = "这是线程2发送的消息";
			message.arg1 = 11;
			message.arg1 =111;
			handler.sendMessageDelayed(message,0);
		}
	}).start();

	Handler handler = new Handler(){
		@Override
		public void handleMessage(Message msg) {
			super.handleMessage(msg);
			switch (msg.what) {
				case 0:
					Log.i("KBein", "MainActivity--->handleMessage: 0---"+(String) msg.obj);
					break;
				case 1:
					Log.i("KBein", "MainActivity--->handleMessage: 1---"+(String) msg.obj);
					break;
			}
		}
	};

2、子线程与子线程之间使用Handler

	Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            Looper.prepare();
            handler = new Handler(){
                @Override
                public void handleMessage(Message msg) {
		    super.handleMessage(msg);
                    switch (msg.what) {
                        case 0:
                           Log.i("KBein", "Main3Activity--->handleMessage: 接收 -- "+msg.obj);
                           break;
                    }
                }
            }; 
			Looper.loop();
        }
    });
	
    Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            Log.i("KBein", "Main3Activity--->run: 发送");
            Message msg = new Message();
            msg.what = 0;
            msg.obj = "----------";
            handler.sendMessage(msg);
        }
    });
注意:这两个线程:thread1和thread2在执行start()方法是中最好设置一个时间间隔(如果是在同一个Acitvity中),否则可能会导致thread2中的handler对象空指针

我们先来对比这两份代码都是用Handler来进行传递消息,但明显发现主线程初始化Handler比在子线程中多了两个步骤:

	Looper.prepare();
	....
	Looper.loop();
	这是为什么呢???

首先我们来看一下不加Looper.prepare()会打印出什么日志:

	02-19 16:30:55.884 27212-27227/com.kbein.rxjavastudy E/AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: Thread-897
        Process: com.kbein.rxjavastudy, PID: 27212
        java.lang.RuntimeException: Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()
            at android.os.Handler.<init>(Handler.java:200)
            at android.os.Handler.<init>(Handler.java:114)
            at com.kbein.rxjavastudy.demo2.Main3Activity$1$1.<init>(Main3Activity.java:38)
            at com.kbein.rxjavastudy.demo2.Main3Activity$1.run(Main3Activity.java:38)
            at java.lang.Thread.run(Thread.java:818)

这里出现了一个运行时异常:Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()
大致意思就是:无法在未调用Looper.prepare()的线程内创建Handler

这里我们先看一下Handler的构造函数:

	public Handler() { this(null, false); }
	//这个无参构造没什么用看一下this(null,false)
	
	public Handler(Callback callback, boolean async) {
            // ...
            Looper 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;
        }
    
出来了,这里的mLooper为空了,这点应该很明显了,大家应该都知道Looper这个类(不知道的也没关系,稍后会看Looper类源码)主要有三个作用:
	1、创建消息队列MessageQueue
	2、以当前线程的ThreadLocal为key,Looper为value映射到ThreadLocal类中的ThreadLocalMap中
	3、loop()方法死循环从MessageQueue中取出按触发时间排序的message,再用message对象携带的Handler把这个message分发下去(message。handler.dispatchMessage(message))

接下来我们回到上面的两个例子: 有点很奇怪哦,为什么在主线程中使用Handler不需要Looper.prepare()???? 好(^o^)/~这里我们来具体的看一下Looper类

先贴出Looper类的构造函数: private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);//初始化消息队列 mThread = Thread.currentThread();//得到当前线程 } 惊奇的发现他居然是private修饰的,也就是说我们要获取Looper对象是不能使用new(难受、、) 上面还记得报的那个运行时异常么:Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()--->这里说明我们的Looper空,在没调用Looper.prepare()方法时为空, 所以prepare()方法一定做了初始化Looper的操作 不服,看源码: ``` 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));
	}

	public static void prepareMainLooper() {
		prepare(false);
		synchronized (Looper.class) {
			if (sMainLooper != null) {
			    throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
			}
			sMainLooper = myLooper();
		}
	}
```

看吧--->在prepare(boolean quitAllowed)方法中有个sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));出现了new Looper()了吧。这里我把prepareMainLooper()源码也贴出来了,等会说它;

我们先看一下prepare(boolean quitAllowed)方法:

主要是将Looper对象加入到ThreadLocal类的静态内部类ThreadLocalMap中(ThreadLocalMap是一个以当前线程的ThreadLocal为key,Looper为value的map,而value则是一个ReferenceQueue)ThreadLocal随便代码不多,但水还是很深的,它主要是用于实现在不同的线程中存储线程私有数据,在new thread()线程实例的是会在它的init()方法中初始化ThreadLocalMap相关的数据。对于这个类主要了解它的set()和get()方法是用来从ThreadLocalMap中添加或者取去looper,这里就不详细说了。至此第一个问题在子线程中使用Handler要加Looper.prepare()方法大致就解决了。至于在子线程中实例化Handler对象之后还要调用Looper.loop()方法这一点后面会讲到。

接下来我们来讲一下为什么在主线程中使用Handler不需要Looper.prepare()和Looper.loop()这两个方法。
这就要看我们上面贴出来的prepareMainLooper()这个方法了,根据字面意思感觉很像是“准备主Looper”。我们来看看他是在哪儿调用了,我先把代码贴出来(是在AcitivityThread这个类中)

	public static void main(String[] args) {
		...

        Looper.prepareMainLooper();

        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);

        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
        }

        if (false) {
            Looper.myLooper().setMessageLogging(new
                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
        }

        // End of event ActivityThreadMain.
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
        Looper.loop();

       ....
    }
AcitivityThread这个类很厉害的,看到mian(String[] args)这个方法了么,这是程序的入口。所以这就出来了,我们在初始化程序的时候就已经给主线程初始化了一个Looper,所以我们在Activity中直接用Handler是没有问题的
这就是上面我们讨论到在子线程中使用Handler与在主线程中使用Handler不同区别的原因;但这里印出来一个问题,主线程会在main()方法中初始化Looper并且调用了Looper.loop()(大家应该知道Looper类中的loop()方法是一个死循环),
那么问题来了,为什么主线程不会卡死阻塞??(这个最后在提一下吧)

总结: Looper类:

1、构造函数--- 初始化一个MessageQueue、得到当前线程    
2、loop()方法 --- 主要用于循环读取MessageQueue中的message,从MessageQueue中取出时间最近的massage,这个message中又有发送此消息的Handler对象,然后拿这个Handler对象调用它的dispatchMessage(msg)方法分发消息。源码中是这样写的  msg.target.dispatchMessage(msg);这个target就是message持有的handler实例;(稍后贴源码)  
    注意:此方法会先获取Looper对象,而Looper对象存放在TheadLocal中,因此如果是非主线程使用Handler一定先调用prepare()初始化Looper并加入到TheadLocal中,而主线程的Looper在程序初始化时就已经调用prepareMainLooper(),具体可参照:ActivityThread类。

MessageQueue类:

enqueueMessage();主要用于将消息加入消息队列并按执行时间(when)排序,等待Loop循环调用;MessageQueue这个类提供了很多方法,有些直接是调用native层,大致理论就是这样的:MessageQueue提供了一些方法去调用native层的MessageQueue,然后取出message(当然没有这么简单,哈哈)

Handler类:

1、构造函数--- 获取Looper对象,再从Looper对象中回去到MessageQueue的实例,这样一来Handler就持有了Looper和MessageQueue;  
2、提供了一些Message的一些封装方法(这里就不详细说了)  
3、用户调用handler对象的sendMessage方法,传入msg对象。handler通过调用MessageQueue的enqueueMessage方法将消息压入MessageQueue。enqueueMessage方法会将传入的消息对象根据触发时间(when)插入到messagequeue中。然后判断是否要唤醒等待中的队列。(这里要说明一点,message持有的Handler对象就是在Handler类中的enqueueMessage()方法初始化的)
	private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        msg.target = this;//让每个message持有Handler对象
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
	}
   a. 如果插在队列中间。说明该消息不需要马上处理,不需要由这个消息来唤醒队列。 
   b. 如果插在队列头部(或者when=0),则表明要马上处理这个消息。如果当前队列正在堵塞,则需要唤醒它进行处理。如果需要唤醒队列,则通过nativeWake方法,往前面提到的管道中写入一个”W”字符,令nativePollOnce方法返回。