Android消息机制原理

一. 概述:Handler、消息队列和Looper

Handler的功能：将一个任务切换到某个指定的线程中去执行。
UI线程：Handler常见于从工作线程切换到UI线程。因为Android UI使用的是单线程模式，不允许在其它子线程中访问UI。如果在多线程中并发访问UI，可能导致UI控件处于不可控的状态，它不是线程安全的。
工作流程：
1. Thread2中创建Handler对象，Handler内部维护一个Looper和消息队列。
2. 在Thread1中对该Handler对象发送消息。
3. Looper不断循环从消息队列中取出消息来处理
4. 此时Handler的handleMessage是运行在Thread2中。哪个线程创建了Handler对象，那么最终处理消息时的工作就已经切换到该线程中。

二. 消息机制分析

ThreadLocal机制:
- 当一个变量以线程为作用域，而且每个线程都需要拥有独立的变量副本时，就适合使用ThreadLocal。
- 具体到Androd，对于Handler来说，Looper的作用域就是线程，而且每个线程都拥有独立的Looper。此时使用ThreadLocal就非常合适。
- 其它的用途场景：每个线程都需要一个独立的监听器对象时。
- 关于ThreadLocal，我单独再开一篇来阐述。
消息队列(MessageQueue)的工作原理：
1. enqueueMessage方法: 插入一条消息进入队列。
2. next方法：取出一条消息，并从队列移出。这是个无限循环的方法，如果队列中没有消息，就会一直阻塞。当有新消息到来时，next方法会返回这条消息，并将其从单链表中移出。
Looper工作原理：
1. 创建：
```
new Thread(){
    public void run() {
        Looper.prepare();
        Handler handler = new Handler();
        Looper.loop();
    }
}.start();
```
2. 退出Looper：quit和quitSafely方法。其中quitSafely并不立刻退出，而是等队列中已有的消息处理完毕后才会退出。
  - 退出Looper后，Handler的send会返回false，消息发送将会失败。
  - 在子线程中，如果手动创建了Looper，应当在所有事情完成后，调用quit方法来终止循环，否则这个子线程将一直处于等待状态。
  - 调用loop方法后，消息循环系统才会开始工作。
  - loop方法是一个死循环，只有当quit或quitSafely调用时，才会退出循环。
Handler的工作原理
- 发送消息：向消息队列中插入一条消息，MessageQueue的next方法就会返回这条消息给Looper，接着Looper就会处理这条消息，但最终，Looper会将这条消息交由Handler来处理，dispatchMessage方法会被调用，Handler进入处理消息的阶段。
- 处理消息：
  1. 检查Message的callback(一个Runnable对象)是否为null，不为null就通过handleCallback来处理消息。
  2. 检查mCallback是否为null，不为null就调用handleMessage来处理消息。你可以通过Handler的构造方法传入一个Callback，这样就无需派生一个Handler的子类了。
  3. 最后调用Handler的handleMessage方法来处理消息。
- 你也可以手动创建Looper来构造Handler。

三. 主线程的消息循环

Android的主线程就是ActivityThread，入口方法为main,在main方法中系统会通过Looper.prepareMainLooper()来创建主线程的Looper和MessageQueue，并调用loop开启循环。
ActivityThread.H: 主线程的Handler。
- 它通过ApplicationThread和AMS远程通信。AMS在以IPC方式完成ActivityThread的请求后，会回调ApplicationThread的Binder方法，然后ApplicationThread会给H发送消息。
- H收到消息后，会将ApplicationThread中的逻辑切换到ActivityThread中执行，即切换到主线程中去执行。

Android消息机制原理

一. 概述:Handler、消息队列和Looper

二. 消息机制分析

三. 主线程的消息循环

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