1.主线程中的Handle
也许大家开发者都知道Handler主要用于异步消息处理,当一个消息产生后,就会进入队列里(MessageQueue),Loop会取依照一定的顺序取出队列里的消息,交给handle去处理消息。当我们看ActivityThread里的源码时,可以发现主线程是通过handle来回调处理例如Activity的生命周期,Service的状态等。下面就简单分析一下:
Looper.prepareMainLooper();这句代码是初始化Looper的,我们再进入里面方法看看是怎么实现的。
继续跟进prepare(false)中:
、
继续进去new Looper(quitAllowed))中:
可以看出在Looper里创建了消息队列,继续进入MessageQueue:
最后将false传给了mQuitAllowed,看看哪里调用了这个变量?
下面分析sMainLooper = myLooper();
可发现通过myLooper()方法将本地线程ThreadLocal<Looper>的对象引用给sMainLooper.
sTheadLocal 是Looper类一开始就已经创建的本地线程类.
根据上面的分析,Looper.prepareMainLooper()这个方法是创建了Loop和MessageQueue。
那继续往下看发现:
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
其中:
ActivityThread thread = new ActivityThread();
这句话是创建ActivityThread对象,并绑定AMS。
根据上图,thread.getHandler()是返回继续Handle的H对象。
在看H这个类,可发现根据不同的状态值来处理。
然后看到Looper.loop();这句代码才是真正开始循环
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();//得到Looper实例
if (me == null) {
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
final MessageQueue queue = me.mQueue;//取出Looper持有的MessageQueue
// 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 主线程中不能停止
Message msg = queue.next(); // might block //从队列里取出Message
if (msg == null) {//如果队列为空 证明已经退出
// No message indicates that the message queue is quitting.
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 slowDispatchThresholdMs = me.mSlowDispatchThresholdMs;
final long traceTag = me.mTraceTag;
if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {
Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));
}
final long start = (slowDispatchThresholdMs == 0) ? 0 : SystemClock.uptimeMillis();
final long end;
try {
msg.target.dispatchMessage(msg);//对Message进行分发
end = (slowDispatchThresholdMs == 0) ? 0 : SystemClock.uptimeMillis();
} finally {
if (traceTag != 0) {
Trace.traceEnd(traceTag);
}
}
if (slowDispatchThresholdMs > 0) {
final long time = end - start;
if (time > slowDispatchThresholdMs) {
Slog.w(TAG, "Dispatch took " + time + "ms on "
+ Thread.currentThread().getName() + ", h=" +
msg.target + " cb=" + msg.callback + " msg=" + msg.what);
}
}
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();//消息处理完毕 调用recycleUnchecked()方法进行回收
}
}
重点在msg.target.dispatchMessage(msg),这句是实现消息的分发。主线程的target是mH,进入dispatchMessage(msg)
因为mCallback都是空的的,进入handleMessage,所以最后交给子类的handleMessage()处理。
这样整个流程分析完了。
上面就是分析了主线程中的消息处理,原理就是:
- 首先通过Looper.prepareMainLooper()初始化Looper,通过prepare(false)这个方法创建不能退出的消息队列,然后通过myLooper()返回本地线程ThreadLocal 中的Looper对象引用交给sMainLooper。
- 通过sMainThreadHandler指向getHandler()返回值。
- 通过Looper.loop()开启循环,进行信息的分发。
实际上Handler自己产生Message和自己处理Message。
2.源码分析Handle
首先我们使用handler的时候会发现会有两种写法:
第一种情况:
Message msg = new Message();
msg.what = xxxx;
msg.arg1 = xxxx;
mHandle.sendMessage(msg);
第二种情况:
Message msg = mHandler.obtainMessage();
msg.what = xxx;
msg.arg1 = xxx;
mHandler.sendMessage(msg);
下面就从源码去分析这两种有什么区别?
看到obtainMessage()调用了Message.obtain(this);
继续跟进Message.obtain(this):
最后也是返回message,
但是有一句Message m = obtain();看看里面做了什么操作?
最后还是创建了Message对象。
通过上面的代码,很容易看出这是一个链表结构,spool是当前的message,而next是当前的message的下个message.
如果sPool不等于空,就取出头部的Message,然后链表投往后移动。但是这时候就会有疑问?那什么时候message是怎么加入这个链表呢?
往 下看,会发现有一个方法:
这个方法是在recycle()内调用。从上述代码可以轻易看出spool加入了头部。那这个方法什么时候调用呢?这里先说明一下,这个方法是在Message处理完成后调用的,在loop()方法里调用,并将这个对象加入到对象池。另外也有一种情况,是在Message中的enqueueMessage(Message msg,long when)中调用的,当调用Looper.quit()时,就会销毁队列并且也回收Message。当前Looper.loop()不会自动退出,当通过调用Looper.quit()或者Looper.quitSafely()就会退出。
总而言之:handle.obtain()也会调用new Message(),但是从性能的角度来看,handle.obtain()更好,因为内部有缓存的优势。
Handle里面的方法:
SendMessage(Message msg);
SendMessageDelayed(Message msg,long delaymillis);
sendMessageAtTime(Message msg,long uptimeMillis);
enqueueMessage(MessageQueue queue,Message msg,long uptimeMillis);
自上而下依次往下调用。也就是最后调用enqueueMessage(MessageQueue queue,Message msg,long uptimeMillis);
SendEmptyMessage(int what);
SendEmptyMessageDelayed(int what,long delaymillis);
SendMessageDelayed(Message msg,long delayMillis);
SendMessageAtTime(Message msg,long uptimeMillis);
enqueueMessage(MessageQueue queue,Message msg,long uptimeMillis);
也是自上而下往下调用,发现最后还是调用enqueueMessage(MessageQueue queue,Message msg,long uptimeMillis);
enqueueMessage()核心代码:
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
if (msg.target == null) {
throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
}
if (msg.isInUse()) {
throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
}
synchronized (this) {
if (mQuitting) {
IllegalStateException e = new IllegalStateException(
msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
msg.recycle();
return false;
}
msg.markInUse();
msg.when = when;
Message p = mMessages;
boolean needWake;
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
// New head, wake up the event queue if blocked.
msg.next = p;
mMessages = msg;
needWake = mBlocked;
} else {
// Inserted within the middle of the queue. Usually we don't have to wake
// up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue
// and the message is the earliest asynchronous message in the queue.
needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
Message prev;
for (;;) {//遍历所有消息
prev = p;
p = p.next; //如果新消息比该消息要早执行,把新消息插到该信息之前
if (p == null || when < p.when) {
break;
}
if (needWake && p.isAsynchronous()) {
needWake = false;
}
}
msg.next = p; // invariant: p == prev.next
prev.next = msg;
}
// We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
}
return true;
}
而enqueueMessage(Message msg,long when)是在sendMessage(Message msg)调用的。也就是当Handler发送一个message的时候,message是根据它的延时来决定它的队列位置。时间when是什么?
发现是SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis,delayMillis是延迟的时间,SystemClock.uptimeMillis()是系统启动开始到调用该方法的毫秒数。
3.Handle执行SendMessage(msg)的背后?
因为上面分析过,SendMessage(msg)最后会执行enqueueMessage(MessageQueue queue,Message msg,long uptimeMillis);那我们直接进入这个方法去看:
因为一开new Handler()会执行Handler(Callback callback,boolean async);
Looper实例不断会从MessageQueue中读取Handler发来的消息,然后调用msg.target.dispatchMessage(msg),把消息交给msg的target也就是相应的handler的dispatchMessage方法去处理
当然handleMessage(Message msg)是一个空方法,因为消息的最终回调是交给我们去处理的。
如下图:
整个流程解释结束。总而言之:
Looper:读取消息
Handle:处理消息
MessageQuenue:存储消息的队列