本文主要是梳理一下 Handler 的相关知识,不会每个点都讲的很细,关键在于每个知识点的融汇贯通。
一、Android 消息机制工作的几点要素:
1、消息循环 Looper
2、消息队列 MessageQueue
3、发送消息、处理消息 Handler
4、消息实体 Message
Handler
是每个 Android 开发者在一开始就会接触到的,上面提到的几点要素也是我们牢记在心的,但其实在一开始我没有去好好读源码的情况下,虽然记住了这几点,但根本没理解消息机制,只是会用sendMessage
去发消息,handleMessage
去处理消息,后来我也陆陆续续读了几次 Handler
的源码,直到最近我想整理下消息机制的内容,我才真正体会到消息机制的设计思想,并且把消息机制和一些我们不是经常使用的工具,比如IntentService
、HandlerThread
、LocalBroadcastManager
所联系起来,让我深刻的感受到消息机制在 Android 系统中的无处不在。在我看来,要理解消息机制,一定要理清楚线程的概念。下面我们就从先来看一下主线程(UI 线程)中的消息机制。
当应用程序启动初始化进程时,会加载ActivityThread
这个类,来看一下main
函数中是如何初始化主线程中的消息机制的:
public static void main(String[] args) {
...
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
Looper.loop();
...
}
通过上面的源码我们大概就能知道要想让消息工作起来,主要有三个步骤,第一调用Looper.prepare
,第二调用new Handler()
,最后调用Looper.loop()
让整个消息机制工作起来。
看一下Looper.prepare()
的源码:
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
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));
}
代码比较短,这里涉及到ThreadLocal
这个类,简单说一下这个类,ThreadLocal
中保存的变量,作用域只在当前线程中,我们看一下异常的说明就知道了Only one Looper may be created per thread:每个线程只能有一个 Looper
。
接下来看一下Handler
的构造函数:
public Handler() {
this(null, false);
}
public Handler(Callback callback, boolean async) {
...
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;
}
我们看到有个mLooper
变量会读取当前线程中的Looper
,如果为空,也会抛出异常。
从上面两部分的源码,就能想到,为什么平时我们在UI线程中直接执行new Handler()
是可以的,而在子线程中执行会报错,因为在应用启动时,主线程中的Looper
已经初始化好了。
最后一步就是Looper.loop()
函数了,这步的工作就是不断从MessageQueue
中取消息,取不到就阻塞,取到就分发给Handler
,这部分代码的细节,同学们自己去挖掘。
二、主线程的Handler分析
来看一下在ActivityThread
中初始化的Handler
:
private class H extends Handler {
public static final int LAUNCH_ACTIVITY = 100;
public static final int PAUSE_ACTIVITY = 101;
public static final int PAUSE_ACTIVITY_FINISHING= 102;
public static final int STOP_ACTIVITY_SHOW = 103;
public static final int STOP_ACTIVITY_HIDE = 104;
public static final int SHOW_WINDOW = 105;
public static final int HIDE_WINDOW = 106;
public static final int RESUME_ACTIVITY = 107;
public static final int SEND_RESULT = 108;
public static final int DESTROY_ACTIVITY = 109;
public static final int BIND_APPLICATION = 110;
public static final int EXIT_APPLICATION = 111;
public static final int NEW_INTENT = 112;
public static final int RECEIVER = 113;
public static final int CREATE_SERVICE = 114;
public static final int SERVICE_ARGS = 115;
public static final int STOP_SERVICE = 116;
...
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");
final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;
r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(
r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);
handleLaunchActivity(r, null);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
} break;
case RELAUNCH_ACTIVITY: {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityRestart");
ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord)msg.obj;
handleRelaunchActivity(r);
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
} break;
...
}
}
}
这部分代码包含了很多的常量定义,从命名上我们可以感觉出来 ,好像都是和生命周期相关的,下面是一个handlerMessage
来处理消息,由此我们就知道了为什么在Activity
、Service
、BroadCast
这些组件的生命周期函数中,不能做耗时的任务,因为全是在主线程上运行的,耗时任务会导致ANR。之所以在这些函数中没法执行耗时任务,就诞生了一系列的工具类:IntentService
、HandlerThread
、LocalBroadcastManager
。简单的看下源码你就会发现:
1、
HandlerThread
是一个自带Looper
的线程,通过这个Looper
可以创建Handler
来实现子线程与主线程收发消息;
2、IntentService
内部实现了HandlerThread
来执行耗时任务,执行完成自动销毁Service
;
3、LocalBroadcastManager
被称为本地广播,之所以这么称呼,因为在其内部有主线程的Looper
,所以可以给主线程发送任意消息,这个工具通常用作应用内的通信。
通过源码我们可以看到,消息机制在 Android 系统中的无处不在,同学们挖掘到更多使用Handler的地方,欢迎留言讨论。
延伸阅读:
1、理解Java中的ThreadLocal
2、详解 Android 中的 HandlerThread
3、Android IntentService完全解析 当Service遇到Handler
4、LocalBroadcastManager 的实现原理