前幾天，和同事探討了一下Android中的消息機(jī)制，探究了消息的發(fā)送和接收過程以及與線程之間的關(guān)系。雖然我們經(jīng)常使用這些基礎(chǔ)的東西，但對于其內(nèi)部原理的了解，能使我們更加容易、合理地架構(gòu)系統(tǒng)，并避免一些低級錯誤。

Android中的Handler, Looper, MessageQueue和Thread，對于這部分的內(nèi)容，將分成4小節(jié)來描述：

1.職責(zé)與關(guān)系

2.消息循環(huán)

3.線程與更新

4.幾點(diǎn)小結(jié)

1） 接下來，我們開始這部分的內(nèi)容，首先了解一下各自的職責(zé)及相互之間的關(guān)系。

職責(zé)

Message：消息，其中包含了消息ID，消息處理對象以及處理的數(shù)據(jù)等，由MessageQueue統(tǒng)一列隊，終由Handler處理。

Handler：處理者，負(fù)責(zé)Message的發(fā)送及處理。使用Handler時，需要實現(xiàn)handleMessage(Message msg)方法來對特定的Message進(jìn)行處理，例如更新UI等。

MessageQueue：消息隊列，用來存放Handler發(fā)送過來的消息，并按照FIFO規(guī)則執(zhí)行。當(dāng)然，存放Message并非實際意義的保存，而是將Message以鏈表的方式串聯(lián)起來的，等待Looper的抽取。

Looper：消息泵，不斷地從MessageQueue中抽取Message執(zhí)行。因此，一個MessageQueue需要一個Looper。

Thread：線程，負(fù)責(zé)調(diào)度整個消息循環(huán)，即消息循環(huán)的執(zhí)行場所。

關(guān)系

Handler，Looper和MessageQueue就是簡單的三角關(guān)系。Looper和MessageQueue一一對應(yīng)，創(chuàng)建一個Looper的同時，會創(chuàng)建一個MessageQueue。而Handler與它們的關(guān)系，只是簡單的聚集關(guān)系，即Handler里會引用當(dāng)前線程里的特定Looper和MessageQueue。

這樣說來，多個Handler都可以共享同一Looper和MessageQueue了。當(dāng)然，這些Handler也就運(yùn)行在同一個線程里。

2） 接下來，我們簡單地看一下消息的循環(huán)過程：

生成

Message msg = mHandler.obtainMessage(); 
 
msg.what = what; 
 
msg.sendToTarget(); 

發(fā)送

MessageQueue queue = mQueue; 
 
 if (queue != null) { 
 
     msg.target = this; 
 
     sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); 
 
 } 

在Handler.java的sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)方法中，我們看到，它找到它所引用的MessageQueue，然后將Message的target設(shè)定成自己（目的是為了在處理消息環(huán)節(jié)，Message能找到正確的Handler），再將這個Message納入到消息隊列中。

抽取

Looper me = myLooper(); 
 
MessageQueue queue = me.mQueue; 
 
while (true) { 
 
    Message msg = queue.next(); // might block 
 
    if (msg != null) { 
 
        if (msg.target == null) { 
 
            // No target is a magic identifier for the quit message. 
 
            return; 
 
        } 
 
        msg.target.dispatchMessage(msg); 
 
        msg.recycle(); 
 
    } 
 
} 

在Looper.java的loop()函數(shù)里，我們看到，這里有一個死循環(huán)，不斷地從MessageQueue中獲取下一個（next方法）Message，然后通過Message中攜帶的target信息，交由正確的Handler處理（dispatchMessage方法）。

處理

if (msg.callback != null) { 
 
    handleCallback(msg); 
 
} else { 
 
    if (mCallback != null) { 
 
        if (mCallback.handleMessage(msg)) { 
 
            return; 
 
        } 
 
    } 
 
    handleMessage(msg); 
 
} 

在Handler.java的dispatchMessage(Message msg)方法里，其中的一個分支就是調(diào)用handleMessage方法來處理這條Message，而這也正是我們在職責(zé)處描述使用Handler時需要實現(xiàn)handleMessage(Message msg)的原因。

至于dispatchMessage方法中的另外一個分支，我將會在后面的內(nèi)容中說明。

至此，我們看到，一個Message經(jīng)由Handler的發(fā)送，MessageQueue的入隊，Looper的抽取，又再一次地回到Handler的懷抱。而繞的這一圈，也正好幫助我們將同步操作變成了異步操作。

3）剩下的部分，我們將討論一下Handler所處的線程及更新UI的方式。

在主線程（UI線程）里，如果創(chuàng)建Handler時不傳入Looper對象，那么將直接使用主線程（UI線程）的Looper對象（系統(tǒng)已經(jīng)幫我們創(chuàng)建了）；在其它線程里，如果創(chuàng)建Handler時不傳入Looper對象，那么，這個Handler將不能接收處理消息。在這種情況下，通用的作法是：

class LooperThread extends Thread { 
               public Handler mHandler; 
               public void run() { 
                              Looper.prepare(); 
                              mHandler = new Handler() { 
 
                                            public void handleMessage(Message msg) { 
                                                            // process incoming messages here 
                                               } 
                               }; 
                              Looper.loop(); 
               } 
} 

在創(chuàng)建Handler之前，為該線程準(zhǔn)備好一個Looper（Looper.prepare），然后讓這個Looper跑起來（Looper.loop），抽取Message，這樣，Handler才能正常工作。

因此，Handler處理消息總是在創(chuàng)建Handler的線程里運(yùn)行。而我們的消息處理中，不乏更新UI的操作，不正確的線程直接更新UI將引發(fā)異常。因此，需要時刻關(guān)心Handler在哪個線程里創(chuàng)建的。

如何更新UI才能不出異常呢？SDK告訴我們，有以下4種方式可以從其它線程訪問UI線程：

·      Activity.runOnUiThread(Runnable)

·      View.post(Runnable)

·      View.postDelayed(Runnable, long)

·      Handler

其中，重點(diǎn)說一下的是View.post(Runnable)方法。在post(Runnable action)方法里，View獲得當(dāng)前線程（即UI線程）的Handler，然后將action對象post到Handler里。在Handler里，它將傳遞過來的action對象包裝成一個Message（Message的callback為action），然后將其投入UI線程的消息循環(huán)中。在Handler再次處理該Message時，有一條分支（未解釋的那條）就是為它所設(shè)，直接調(diào)用runnable的run方法。而此時，已經(jīng)路由到UI線程里，因此，我們可以毫無顧慮的來更新UI。

4） 幾點(diǎn)小結(jié)

·      Handler的處理過程運(yùn)行在創(chuàng)建Handler的線程里

·      一個Looper對應(yīng)一個MessageQueue

·      一個線程對應(yīng)一個Looper

·      一個Looper可以對應(yīng)多個Handler

·      不確定當(dāng)前線程時，更新UI時盡量調(diào)用post方法