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一步一步分析Android的Handler机制

handler在安卓开发中是必须掌握的技术,但是很多人都是停留在使用阶段。使用起来很简单,就两个步骤,在主线程重写handler的handleMessage( )方法,在工作线程发送消息。但是,有没有人想过这种技术是怎么实现的呢?下面我们一起探讨下。

先上图,让大家好理解下handler机制:

handler机制示例图

上面一共出现了几种类,ActivityThread,Handler,MessageQueue,Looper,msg(Message),对这些类作简要介绍:

ActivityThread:程序的启动入口,为什么要介绍这个类,是因为该类就是我们说的主线程,它对Looper进行操作的。

Handler:字面意思是操控者,该类有比较重要的地方,就是通过handler来发送消息(sendMessage)到MessageQueue和 操作控件的更新(handleMessage)。handler下面持有这MessageQueue和Looper的对象。

MessageQueue:字面意思是消息队列,就是封装Message类。对Message进行插入和取出操作。

Message:这个类是封装消息体并被发送到MessageQueue中的,给类是通过链表实现的,其好处方便MessageQueue的插入和取出操作。还有一些字段是(int what,Object obj,int arg1,int arg2)。what是用户定义的消息和代码,以便接收者(handler)知道这个是关于什么的。obj是用来传输任意对象的,arg1和arg2是用来传递一些简单的整数类型的。

下面,我们按照启动顺序来进行源码分析:

从上面可以看出,ActivityThread类是用来启动Android的,其源码为:

ActivityThread类:

接下来,我们看到Looper类了,我们进去看看里面的源码实现:

首先,我们看看里面有哪些字段:

Looper的内部属性

然后我们迫不及待地要想去看看prepareMainLooper方法,到底干了什么

Looper.prepareMainLooper()方法

这里我们可以看到,prepareMainLooper是为了设置一个持有消息队列和消息序列器的Looper进去ThreadLocal。接下来我们看看loop方法吧:

Looper.loop()方法

我们可以看到loop方法中,会取出内部的消息序列器,并且迭代里面的消息,根据消息的target分发消息(到handleMessage方法中)。如果你有疑问,你应该是不清楚Looper的MessageQueue为什么会有Message。那么我们就马上去看,到底是哪里添加消息的。话说,到了这里我也好像没有分析到和我们handler相关的操作吧。因为你和我都知道handler的作用是sendMessage和handleMessage,所以我们知道,Looper中的消息序列器的消息体,肯定是从sendMessage中添加进去的。不墨迹,我们马上进入Handler的源码分析。

首先,我们先看看Handler的字段:

Handler的字段

接着,我们看看Handler的构造方法,我们可以看到,Handler有两类构造方法(别看到6个,它们都是往这两种方法调用的):

Handler的构造方法

接着,我们要进入Handler.dispatchMessage()方法,因为我们要解释上面刚刚Looper.loop方法。dispatchMessage的方法很简单,只有三个方向,其源码为:

Handler.dispatchMessage()方法

到这里为止,执行代码就结束了。那么问题来了,消息从哪里来的?带着这个疑问,我们马上进入Handler.sendMessage()逻辑去看看,其源码是:

Handler.sendMessage()方法

好不容易找到了发送消息的逻辑并理解了,但是还要去壳,在MessageQueue中分析了,首先,我们回顾下,消息序列器是在Looper.prepare()中初始化的。MessageQueue源码,构造方法很简单:

MessageQueue构造方法

然后我们再到达MessageQueue.enqueueMessage()方法中看源码:

MessageQueue.enqueueMessage()方法

这个是发送消息的最终执行代码,就是把消息放进消息序列器。在Looper.loop()方法中,我们是需要不断从消息序列器中取出消息的。其过程也是我们可以进去MessageQueue.next()的源码中看看:

MessageQueue.next()方法

这样,整个过程就完成了。在这些执行过程中,Message是它们的物件。我们可以看看Message的结构:

Message的字段

除此之外,Message的数据结构是基于链表的,方法都很简单的,我就不贴出来了。

总结一下,其实就是用一个ThreadLocal来存储对象,然后在执行的时候,能够保证对象的不变形,这样就能达到在主先线程更新UI了。


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