Android中Handler原理

Handler主要是主線程和子線程通信。一般子線程中做一些耗時操作做完之後通知主線程來修改UI。

實際上android系統在Activity啟動或者狀態變化等都是通過Handler機制實現的。

首先進入到ActivityThread的main方法中

public static void main(String[] args) {
        ……
        Looper.prepareMainLooper();
        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);

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

下面主要分析上面幾句代碼。

1. Looper.prepareMainLooper();

public static void prepareMainLooper() {
        prepare(false);
        synchronized (Looper.class) {
            if (sMainLooper != null) {
                throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
            }
            sMainLooper = myLooper();
        }
}
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));//為這個線程會新建一個Looper對象
    }

Looper的構造函數如下

private Looper(boolean quitAllowed) {
        mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);//Looper維護了一個消息隊列
        mRun = true;
        mThread = Thread.currentThread();
}

小結：在調用完Loop.prepare後，就會為當前線程創建一個消息泵Looper，這個Looper維護了一個消息隊列MessageQueue

2. sMainThreadHandler =thread.getHandler();

sMainThreadHandler是Handler對象，getHandler方法如下：

final Handler getHandler() {
        return mH;
    }

看到mH在前面定義為final H mH = new H();實際上H是繼承自Handler。部分代碼如下：

private class H extends Handler {
        public static final int LAUNCH_ACTIVITY         = 100;
        public static final int PAUSE_ACTIVITY          = 101;
        ……
		public void handleMessage(Message msg) {
            if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what));
            switch (msg.what) {
                case LAUNCH_ACTIVITY: {
                    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");
                    ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord)msg.obj;

                    r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
                            r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
                    handleLaunchActivity(r, null);
                    Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                } break;
                ……
}
……
}

小結：這裡相當於平時在UI線程中創建一個Handler實現他的handlerMessage方法。

3.Looper.loop();

public static void loop() {
        ……
        final MessageQueue queue = me.mQueue;
        for (;;) {
            Message msg = queue.next(); // might block
            if (msg == null) {
                return;
            }
            ……
            msg.target.dispatchMessage(msg);
			……
            msg.recycle();
        }
}

小結：調用Looper.loop()，可以看到for循環，不停地從消息隊列中取消息，然後分發msg.target.dispatchMessage(msg); 這裡的msg.target就是Handler對象，指的是處理該Message的Handler。

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

調用dispatchMessage，如果Message設置了回調函數就執行回調，否則如果定義Handler的時候如果傳進了回調函數就執行傳進的回調，不然就會執行handlerMessage函數，可以看到是有優先級順序的。系統處理的時候由於未設置回調，就會執行handlerMessage。

比如上面的當收到LAUNCH_ACTIVITY消息，就會執行handleLaunchActivity---- performLaunchActivity---- mInstrumentation.newActivity(cl,component.getClassName(), r.intent); -----mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity,r.state); ----- activity.performCreate(icicle);

這樣就執行到了我們平時所謂的Activity的入口onCreate方法。

到現在我們看到了Handler機制在android中的應用。接下來分析一下handler和Looper是怎麼關聯起來的。

Handler的構造函數最終都會去執行

public Handler(Callback callback, boolean async) {
        if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
            final Class 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();//獲取當前線程的Looper
        if (mLooper == null) {
            throw new RuntimeException(
                "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
        }
        mQueue = mLooper.mQueue;//將Looper對象的消息隊列傳給Handler的成員，使得Handler就可以操作該消息循環
        mCallback = callback;
        mAsynchronous = async;
}

Message類如下

public final class Message implements Parcelable {
    public int what;
    public int arg1; 
    public int arg2;
    ……
    Handler target;     //每個消息都有一個成員保存和他關聯的Handler
    Runnable callback;   
}

接下來我們看一下調用handler的sendMessage送消息時發生了什麼

public final boolean sendMessage(Message msg)
    {
        return sendMessageDelayed(msg, 0);
    }

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        msg.target = this;//在這裡將this復制給Message的Handler成員，this也就是我們定義的handler對象。
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);//然後添加到消息隊列裡面
    }

msg.target = this;所以就有了在loop消息循環函數中的msg.target.dispatchMessage(msg);來分發消息。由於多台就會執行我們實現的handlerMessage裡面的代碼。