码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

Handler机制详述2---Looper,MessageQueue

时间:2016-05-08 06:49:39      阅读:129      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:

1. 为什么Android会设计Handler去更新UI

Handler根本上是为了解决多线程之间引发的并发问题,在ActivityThread中,要是有多个子线程在没有加锁的情况下更新UI,有可能引发UI显示错乱的现象,但要是对更新UI的操作进行类似synchronized加锁机制的话,会造成性能下降,而Handler允许多线程向一个MessageQueue中押入Message,在UIThread中通过轮询的方式取出Message,并进行对应的处理,这样就可以避免UI显示错乱的问题,又不会降低性能。


2.Handler的内部机制---Looper,MessageQueue

(1).Looper:在一个Handler对象被创建时,内部自动关联了一个Looper对象,而Looper的内部会包含一个消息队列(MessageQueue对象),所有的给该Handler对象发送的Message,都会被加入到这个MessageQueue, 在Looper被创建之后,会调用Looper.loop()方法,looper()方法内部开始了一个for(;;)的死循环,不断的从MessageQueue中读取消息,如果取到Message,则处理消息,没有消息则处于阻塞状态。

(2).MessageQueue,消息队列为存放消息的容器


首先,查看ActivityThread.java源码,在ActivityThread的main()方法中可以看到这么一行代码:

Looper.prepareMainLooper();


打开这个prepareMainLooper()方法,在Looper的源码中可以看到:

public static void prepareMainLooper() {
        prepare();
        setMainLooper(myLooper());
        myLooper().mQueue.mQuitAllowed = false;
    }

而prepare()的源码:

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

可以看出,prepare()方法中,首先是从sThreadLocal中通过get()判断是否为null,若为null,则会new一个Looper对象,并存储在sThreadLocal中,查看new Looper()方法的源码:

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


在Looper()的构造函数中,会创建一个消息队列MessageQueue,并将mThread指定为Thread.currentThread(),即Handler被new的线程,当Handler在UIThread中创建的时候,该mThread就是UIThread,那么为何此处要获得是在那个Thread中创建该Handler呢,首先让我们看看ThreadLocal这个数据类型,ThreadLocal用于存放与线程相关的变量信息,我们可以看到在Looper()构造函数中有:

// sThreadLocal.get() will return null unless you've called prepare().
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();

此处创建了一个存放Looper的ThreadLocal对象,在上面的prepare()中可以看到,new出来的Looper()通过set()方法存放在ThreadLocal中,看看ThreadLocal的set()方法:

public void set(T value) {
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        Values values = values(currentThread);
        if (values == null) {
            values = initializeValues(currentThread);
        }
        values.put(this, value);
    }

ThreadLocal的get()方法如下:

public T get() {
        // Optimized for the fast path.
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        Values values = values(currentThread);
        if (values != null) {
            Object[] table = values.table;
            int index = hash & values.mask;
            if (this.reference == table[index]) {
                return (T) table[index + 1];
            }
        } else {
            values = initializeValues(currentThread);
        }

        return (T) values.getAfterMiss(this);
    }

可以看得出来,ThreadLocal的set()方法中,存储变量value的values是通过currentThread唯一创建的,不同的Thread初始化获得的values不同,而ThreadLocal的get()方法中,也是首先通过currentThread获得currentThread对应的values,从而获得value,这样处理,是为了在不同的Thread中通过ThreadLocal获得相对于的已经存入T hreadLocal的变量信息,ThreadLocal就是为了在多线程的情况下,为不同的线程保存相同类型的,不同的数据对象。


从Looper()的构造函数中看到,MessageQueue是在Looper被创建的时候创建的,用于接收发送给对应Handler对象的Message对象。


下面看一下Handler被new创建的源码:

public Handler() {
        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 = null;
    }

可以看到有两行重要的代码:

mLooper = Looper.myLooper();
mQueue = mLooper.mQueue;

其中mLooper = Looper.myLooper()方法的源码:

/**
     * Return the Looper object associated with the current thread.  Returns
     * null if the calling thread is not associated with a Looper.
     */
    public static Looper myLooper() {
        return sThreadLocal.get();
    }

是通过sThreadLocal变量get()到的,而ThreadLocal的get方法会拿到currentThread对应的Looper对象,这就可以与前面的代码联系起来了。ActivityThread通过执行prepare()方法为UIThread唯一创建了Looper对象和接受Message的消息队列,并保存在了UIThread的ThreadLocal对象中,而在UIThread中创建Handler的时候,拿到的Looper正是之前ActivityThread中创建的Looper,而mQueue即是对应的消息队列,两处的Looper指向相同,两处的MessageQueue指向也相同。


Handler在被创建的时候拿到消息队列,便可以通过如handleMessage()方法向该消息队列中添加请求,而在ActivityThread创建Message Queue的时候,就已经在主线程中通过Looper.loop()的方法开启了一个for死循环来轮询Message,这样就把UIThread中的Looper和Handler相关联起来了,以后在子线程中调用 handler.sendMessage()方法的时候,其实质就是将Message加载到了UIThread的MessageQueue中,而在UIThread中已经有一个死循环轮询并在UIThread中处理Message了。


下面我们跟踪一下子线程中的handler.sendMessage(0x1)方法,一层层的最终到了boolean sendMessageAtTime(Message, long)方法:

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


从上面可以看到,sendMessage方法最终是在mQueue中通过enqueueMessage()方法,将Message压入到mQueue中。

下面看看Looper.loop()方法:

public static void loop() {
        Looper me = myLooper();
        if (me == null) {
            throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
        }
        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();
        
        while (true) {
            Message msg = queue.next(); // might block
            if (msg != null) {
                if (msg.target == null) {
                    // No target is a magic identifier for the quit message.
                    return;
                }

                long wallStart = 0;
                long threadStart = 0;

                // 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);
                    wallStart = SystemClock.currentTimeMicro();
                    threadStart = SystemClock.currentThreadTimeMicro();
                }

                msg.target.dispatchMessage(msg);

                if (logging != null) {
                    long wallTime = SystemClock.currentTimeMicro() - wallStart;
                    long threadTime = SystemClock.currentThreadTimeMicro() - threadStart;

                    logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
                    if (logging instanceof Profiler) {
                        ((Profiler) logging).profile(msg, wallStart, wallTime,
                                threadStart, threadTime);
                    }
                }

                // 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();
            }
        }
    }

值得注意的是,loop()中首先会通过myLooper()方法获得Looper对象,而此Looper对象,是在sThreadLocal中get到的,与Handler创建时的Looper对象一样,都指向了ActivityThread中创建的Looper对象,同样对应的MessageQueue也是同一个;在loop()方法中会通过一个for(;;)死循环通过mQueue.next()取得Message,当Message对象不为null,则通过msg.target.dispatchMessage(msg)去处理数据,否则处于阻塞状态。

[注意]其中msg.target为当前Message对应的Handler。


而Handler的dispatchMessage(Message)方法:

/**
     * Handle system messages here.
     */
    public void dispatchMessage(Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);
        }
    }

根据情况分别调用mCallback.handleMessage(msg)方法和handleMessage(msg)方法。


[总结]

UIThread在被初始化创建的时候,会首先通过prepare()方法为当前线程创建一个Looper对象,并存储在当前线程的ThreadLocal中,Looper的创建,其内部会自动创建一个消息队列(MessageQueue)的对象mQueue,在UIThread中创建一个Handler对象uiHandler的时候,uiHandler会从当前线程(UIThread)的ThreadLocal中拿到Looper对象,从而获得ActivityThread为UIThread创建的MessageQueue对象mQueue,当子线程通过uiHandler发送Message的时候,会首先将Message的target指向当前的uiHandler,并将此Message对象压入到mQueue中,而在ActivityThread创建Looper成功之后,便会通过Looper.loop()方法以死循环的方式轮询mQueue中的消息,当获得一个不为null的Message对象时,就会将该Message发送给Message对应的target(target为Handler对象)处理,target回调我们自定义实现的Callback.handleMessage(msg)和handleMessage(msg)方法处理消息。

Handler机制详述2---Looper,MessageQueue

标签:

原文地址:http://blog.csdn.net/tianmaxingkong_/article/details/51341035

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!