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Android異步消息處理機(jī)制實(shí)現(xiàn)原理詳解

 更新時(shí)間:2020年09月28日 15:08:21   作者:海綿般汲取  
這篇文章主要介紹了Android異步消息處理機(jī)制實(shí)現(xiàn)原理詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

消息處理機(jī)制主要對象:Looper,Handler,Message(還有MessageQueue和Runnable)

Looper不斷從MessageQueue消息隊(duì)列中取出一個Message,然后傳給Handle,如此循環(huán)往復(fù),如果隊(duì)列為空,那么它會進(jìn)入休眠。

這些類的主要變量

Looper.java

static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
  private static Looper sMainLooper; // guarded by Looper.class

  final MessageQueue mQueue;
  final Thread mThread;

Handler.java

final MessageQueue mQueue;
  final Looper mLooper;
  final Callback mCallback;
  final boolean mAsynchronous;
  IMessenger mMessenger;

Message.java

Handler target;每個消息只能對應(yīng)一個handler
Runnable callback;回調(diào)接口

MessageQueue.java

Message mMessages;

Runnable是一個空接口類,沒有變量

上一個書上的圖:

Handler和Thread沒有直接關(guān)系,但對應(yīng)關(guān)系可以推理得到

每個Thread只對應(yīng)一個Looper;

每個Looper只對應(yīng)一個MessageQueue;

每個MessageQueue對應(yīng)N個Message,每個Message只對應(yīng)一個Handler

==》每個Thread對應(yīng)N個Handler。

Handler是”真正處理事情“的地方,作用:處理消息,將Message壓入MessageQueue中

帶著一個問題看源碼:創(chuàng)建handler對象的線程(ui/主線程除外)為什么,必須先調(diào)用Looper.prepare() ?

public Handler() {
    this(null, false);
  }
public Handler(Callback callback) {
    this(callback, false);
  }
public Handler(Looper looper) {
    this(looper, null, false);
  }
 public Handler(Looper looper, Callback callback) {
    this(looper, callback, false);
  }
 public Handler(boolean async) {
    this(null, async);
  }
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;
  }
 public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
    mLooper = looper;
    mQueue = looper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
  }

初始化handler對象時(shí)(構(gòu)造方法是Handler(),Handler(Callback callback))都間接調(diào)用Handler(Callback callback, boolean async)構(gòu)造方法

主要代碼是Looper.myLooper();

static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();//這是在Looper類中的定義
public static Looper myLooper() {
    return sThreadLocal.get();//從當(dāng)前線程中獲得looper對象
  }
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));//為當(dāng)前線程設(shè)置looper對象
}

我們自己創(chuàng)建線程必須通過Looper.prepare()方法為當(dāng)前線程設(shè)置looper對象才可以通過Looper.myLooper()方法返回looper對象,這樣在非UI線程創(chuàng)建handler對象時(shí)才不會報(bào)錯。"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"

ps:prepare(boolean quitAllowed)(這個不用我們關(guān)心,略過。。)

這個quitAlowed參數(shù)是定義消息隊(duì)列用了,看的源代碼是android4.4

Looper.javaprivate Looper(boolean quitAllowed) {
    mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
    mRun = true;
    mThread = Thread.currentThread();
  }MessageQueue.java
// True if the message queue can be quit.  private final boolean mQuitAllowed;//true消息隊(duì)列可以被quit,false消息隊(duì)列不能被quit。

主線程/UI線程的MessageQueue不能被銷毀掉。看源碼(銷毀調(diào)用Looper.quit())

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

偏離太遠(yuǎn)了

所以得出結(jié)論:創(chuàng)建handler對象的線程(ui/主線程除外),必須先調(diào)用Looper.prepare()

Handler作用1:處理消息

在Looper類中處理消息是通過msg.target.dispatchMessage(msg);target就是handler對象(Message類的內(nèi)部變量Handler target)將消息轉(zhuǎn)發(fā)到處理消息的對應(yīng)的handler對象上,然后這個target即handler對象會在處理消息前做一個檢查

public void dispatchMessage(Message msg) {
    if (msg.callback != null) {//如果msg有綁定callback回調(diào)接口Runaable不為空,則執(zhí)行Runnable的run方法
      handleCallback(msg);
    } else {
      if (mCallback != null) {//如果handler的內(nèi)置接口類Callback不為空,則執(zhí)行boolean handleMessage(Message msg)這個方法
        if (mCallback.handleMessage(msg)) {執(zhí)行完成則return
          return;
        }
      }
      handleMessage(msg);//最后才執(zhí)行handler本身的方法
    }
  }
 private static void handleCallback(Message message) {    message.callback.run();  }
public interface Callback {//handler的內(nèi)置接口類Callback
public boolean handleMessage(Message msg);
  }

Handler作用2:將Message壓入MessageQueue中

handler中提供的很多發(fā)送message的方法,除了sendMessageAtFrontOfQueue()方法(直接調(diào)用enqueueMessage(queue, msg, 0);)之外,其它的發(fā)送消息方法最終都會輾轉(zhuǎn)調(diào)用到sendMessageAtTime()方法

public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
    MessageQueue queue = mQueue;
    if (queue == null) {
      RuntimeException e = new RuntimeException(
          this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
      Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
      return false;
    }
    return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
  }

sendMessageAtTime()方法也是調(diào)用Handler中的enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis)方法

和sendMessageAtFrontOfQueue()方法兩者最后都會調(diào)用enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis)方法

區(qū)別是需要延遲uptimeMillis時(shí)間后才將Message壓入MessageQueue中

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
    msg.target = this;//給msg的target賦值為handler自身然后加入MessageQueue中
    if (mAsynchronous) {
      msg.setAsynchronous(true);
    }
    return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
  }

最終所有的方法都是調(diào)用MessageQueue中的enqueueMessage(msg, uptimeMillis);方法,是不是感覺兩個方法差不多啊,注意參數(shù)??!

MessageQueue的使用是在Looper中

Handler的作用整理完畢(好像我現(xiàn)在已經(jīng)可以把Handler源碼完整默寫下來了。哈哈^.^記憶力真不行)

Looper類

作用:與當(dāng)前線程綁定,保證一個線程只會有一個Looper實(shí)例,同時(shí)一個Looper實(shí)例也只有一個MessageQueue。

對于Looper主要是prepare()和loop()兩個方法

prepare()將普通線程轉(zhuǎn)化為looper線程,

loop()方法,不斷從MessageQueue中去取消息,交給消息的target屬性的dispatchMessage去處理。

public static void loop() {
    final Looper me = myLooper();
    if (me == null) {
      throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
    }
    final MessageQueue queue = me.mQueue;

    // 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 (;;) {
      Message msg = queue.next(); // might block
      if (msg == null) {
        // 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
      Printer logging = me.mLogging;
      if (logging != null) {
        logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
            msg.callback + ": " + msg.what);
      }

      msg.target.dispatchMessage(msg);

      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.recycle();
    }
  }

27行就是上面提到了,handler進(jìn)行消息處理的關(guān)鍵代碼了

看著上面的分析很復(fù)雜,總結(jié)下

1、首先Looper.prepare()為在當(dāng)前線程中保存一個Looper實(shí)例(sThreadLocal.set()),然后該實(shí)例中保存一個MessageQueue對象;因?yàn)長ooper.prepare()在一個線程中只能調(diào)用一次,所以MessageQueue在一個線程中只會存在一個。

2、Looper.loop()會讓當(dāng)前線程進(jìn)入一個無限循環(huán),不端從MessageQueue的實(shí)例中讀取消息,然后回調(diào)msg.target.dispatchMessage(msg)方法。

3、Handler的構(gòu)造方法,會首先得到當(dāng)前線程中保存的Looper實(shí)例,進(jìn)而與Looper實(shí)例中的MessageQueue想關(guān)聯(lián)。

4、Handler的sendMessage方法,會給msg的target賦值為handler自身,然后加入MessageQueue中。

5、在構(gòu)造Handler實(shí)例時(shí),我們會重寫handleMessage方法,也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最終調(diào)用的方法。

好了,總結(jié)完成,大家可能還會問,那么在Activity中,我們并沒有顯示的調(diào)用Looper.prepare()和Looper.loop()方法,為啥Handler可以成功創(chuàng)建呢,這是因?yàn)樵贏ctivity的啟動代碼中,已經(jīng)在當(dāng)前UI線程調(diào)用了Looper.prepare()和Looper.loop()方法。

以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。

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