深入理解Android异步消息处理机制

一、概述

Android 中的异步消息处理主要分为四个部分组成，Message、Hndler、MessageQueue 和 Looper。其关系如下图所示：

1. Message 是线程之间传递的消息，它可以在内部携带少量信息，用于在不同线程之间交换数据。

2. MessageQueue 是消息队列，它主要用于存放所有由 Handler 发送过来的消息，这部分消息会一直在消息队列中，等待被处理。每个线程中只会有一个 MessageQueue 对象。

3. Handler 是处理者，它主要用于发送和处理消息。 发送消息一般使用 handler? 的 sendMessage（）方法，处理消息会调用 handleMessage() 方法。

4. Looper 是每个线程中 MessageQueue 的管家， 调用 loop（） 方法后，就会进入到一个无限循环当中，然后每当发现 MessageQueue 中存在一条消息，就会将其取出，并传递到 handleMessage（）方法当中。每个线程中也只会有一个Looper对象。

二、详细介绍

1、Looper

对于Looper主要是prepare()和loop()两个方法。

public static final void prepare() {  
        if (sThreadLocal.get() != null) {  
            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");  
        }  
        sThreadLocal.set(new Looper(true));  
}

sThreadLocal是一个ThreadLocal对象，可以在一个线程中存储变量。Looper 就是存储在sThreadLocal里面。这个方法被调用后，首先会判断当前线程里面有没有 Looper对象，假如没有就会创建一个? Looper 对象，假如存在则会抛出异常。可见，prepare（）方法，不能被调用两次。这就保证了一个线程只有一个Looper对象。

接下来我们看一下Looper的构造函数：

private Looper(boolean quitAllowed) {
        mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
        mRun = true;
        mThread = Thread.currentThread();
}

在 Looper 的构造函数中，创建了 MessageQueue 对象，这也保证了一个线程只有一个 MessageQueue 对象。

然后我们看看 loop（） 方法：

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();
        }
}

这个方法先调用 myLooper() 方法，得到 sThreadLocal 中保存的 Looper 对象，并得到 looper 对象对应的 MessageQueue 对象，然后就进入无限循环。

该循环主要包括：取出一条消息，假如没有消息则阻塞； 调用? msg.target.dispatchMessage(msg);把消息交给msg的target的dispatchMessage方法去处理。

Looper主要作用：

1、 与当前线程绑定，保证一个线程只会有一个Looper实例，同时一个Looper实例也只有一个MessageQueue。
2、 loop()方法，不断从MessageQueue中去取消息，交给消息的target属性的dispatchMessage去处理。

2、Handler

在使用Handler之前，我们都是初始化一个实例，比如用于更新UI线程，我们会在声明的时候直接初始化，或者在onCreate中初始化Handler实例。

private Handler mHandler = new Handler()
    {
        public void handleMessage(android.os.Message msg)
        {
            switch (msg.what)
            {
            case value:

                break;

            default:
                break;
            }
        };
    };

三、小结

1、首先Looper.prepare()在本线程中保存一个Looper实例，然后该实例中保存一个MessageQueue对象；因为Looper.prepare()在一个线程中只能调用一次，所以MessageQueue在一个线程中只会存在一个。大家可能还会问，那么在Activity中，我们并没有显示的调用Looper.prepare()和Looper.loop()方法，为啥Handler可以成功创建呢，这是因为在Activity的启动代码中，已经在当前UI线程调用了Looper.prepare()和Looper.loop()方法

2、Looper.loop()会让当前线程进入一个无限循环，不端从MessageQueue的实例中读取消息，然后回调msg.target.dispatchMessage(msg)方法。

3、Handler的构造方法，会首先得到当前线程中保存的Looper实例，并与Looper实例中的MessageQueue相关联。

4、Handler的sendMessage方法，会给msg的target赋值为handler自身，然后加入MessageQueue中。

5、在构造Handler实例时，我们会重写handleMessage方法，也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最终调用的方法。