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介紹

前面的內容對Handler做了介紹，也講解了如何使用handler，但是我們并不知道他的實現原理。本文從源碼的角度來分析如何實現的。

首先我們得知道Handler，Looper，Message Queue三者之間的關系

• Handler封裝了消息的發送，也負責接收消。內部會跟Looper關聯。
• Looper 消息封裝的載，內部包含了MessageQueue，負責從MessageQueue取出消息，然后交給Handler處理
• MessageQueue 就是一個消息隊列，負責存儲消息，有消息過來就存儲起來，Looper會循環的從MessageQueue讀取消息。

源碼分析

當我們new一個Handler對象的時候，看看他的構造方法里面做了什么.

public Handler(Callback callback, boolean async) {
    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 = callback;
    mAsynchronous = async;
}

從源碼中我們看到他會調用Looper.myLooper方法獲取一個Looper對象，然后從Looper對象獲取到MessageQueue對象。

Looper myLooper()

跟進去看看Looper.myLooper()方法做了什么。這是一個靜態方法，可以類名.方法名直接調用。

public static @Nullable Looper myLooper() {
    return sThreadLocal.get();
}

這個方法里面就一行代碼，從sThreadLocal中獲取一個Looper對象，sThreadLocal是一個ThreadLocal對象，可以在一個線程中存儲變量。底層是ThreadLocalMap，既然是Map類型那肯定得先set一個Looper對象，然后我們才能從sThreadLocal對象里面get一個Looper對象。

ActivityThread main()

說到這里得給大家介紹一個新的類ActivityThread，ActivityThread類是Android APP進程的初始類，它的main函數是這個APP進程的入口。我們看看這個main函數干了什么事情。

public static final void main(String[] args) {
        ------
        Looper.prepareMainLooper();
        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = new Handler();
        }

        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);

        if (false) {
            Looper.myLooper().setMessageLogging(new
                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
        }

        Looper.loop();
        -----
}

在第二行代碼調用Looper.prepareMainLooper()方法，第13行調用了Looper.loop()方法。

Looper prepareMainLooper()

繼續跟進Looper.prepareMainLooper()方法,在這個方法中第一行代碼調用了內部的prepare方法。prepareMainLooper有點像單例模式中的getInstance方法，只不過getInstance會當時返回一個對象，而prepareMainLooper會新建一個Looper對象，存儲在sThreadLocal中。

public static void prepareMainLooper() {
    prepare(false);
    synchronized (Looper.class) {
        if (sMainLooper != null) {
            throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
        }
        sMainLooper = myLooper();
    }
}

Looper prepare()

繼續跟進prepare方法，看第5行代碼，新建了一個Looper對象，調用sThreadLocal.set方法把Looper對象保存起來。看到這里我想聰明的你們肯定明白了為什么new Handler對象的時候調用Looper.myLooper()方法能從sThreadLocal對象中取到Looper對象。

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));
}

Looper 構造方法

文章開頭我們就講到Looper內部包含了MessageQueue，其實就是在new Looper對象的時候就new了一個MessageQueue對象。

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

Looper loop()

ActivityThread類main方法中調用了Looper的兩個方法，前面我們解釋了prepareMainLooper()，現在來看第二個方法loop()。

public static void loop() {
    final Looper me = myLooper();//獲取Looper對象
    if (me == null) {
        throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
    }
    final MessageQueue queue = me.mQueue;//從Looper對象獲取MessageQueue對象

    // 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 (;;) {//死循環  一直從MessageQueue中遍歷消息
        Message msg = queue.next(); // might block
        if (msg == null) {
            return;
        }

        // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
        final Printer logging = me.mLogging;
        if (logging != null) {
            logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                    msg.callback + ": " + msg.what);
        }

        final long traceTag = me.mTraceTag;
        if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {
            Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));
        }
        try {
            //調用handler的dispatchMessage方法，把消息交給handler處理
            msg.target.dispatchMessage(msg);
        } finally {
            if (traceTag != 0) {
                Trace.traceEnd(traceTag);
            }
        }

        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.recycleUnchecked();
    }
}

這個方法的代碼呢比較多。我都給代碼加上了注釋。其實就是一個死循環，一直會從MessageQueue中取消息，如果取到了消息呢，會執行msg.target.dispatchMessage(msg)這行代碼，msg.target就是handler，其實就是調用handler的dispatchMessage方法，然后把從MessageQueue中取到的message傳入進去。

Handler dispatchMessage()

public void dispatchMessage(Message msg) {
    //如果callback不為空，說明發送消息的時候是post一個Runnable對象
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);
    } else {
        if (mCallback != null) {//這個是用來攔截消息的
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        handleMessage(msg);//最終調用我們重寫的handleMessage方法
    }
}

這個方法對消息做最后處理，如果是post類型調用handleCallback方法處理，如果是sendMessage發送的消息。看我們有沒有攔截消息，如果沒有最終調用handleMessage方法處理。

Handler handleCallback()

看到這里我們知道為什么post一個Runnable對象，run方法執行的代碼在主線程了吧，因為底層根本就沒有開啟線程，就只是調用了run方法而已。

private static void handleCallback(Message message) {
    message.callback.run();
}

前面我們從創建handler對象開始，以及創建Looper，創建MessageQueue的整個流程，現在來分析下，當我們調用post以及sendMessage方法時，怎么把Message添加到MessageQueue。

Handler post()

調用了getPostMessage方法，把Runnable傳遞進去。

public final boolean post(Runnable r)
{
   return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}

Handler getPostMessage()

首先調用Message.obtain()方法，取出一個Message對象，這個方法之前有講過，然后把Runnable對象賦值了Message對象的callback屬性。看到這里我們也明白了dispatchMessage方法為什么要先判斷callback是否為空了吧。

private static Message getPostMessage(Runnable r) {
    Message m = Message.obtain();
    m.callback = r;
    return m;
}

Handler enqueueMessage()

在post方法里面調用了sendMessageDelayed方法，其實最終調用的是enqueueMessage方法，所以我這里就直接看enqueueMessage方法源碼。第一行代碼就把handler自己賦值給messgae對象的target屬性。然后調用MessageQueue的enqueueMessage方法把當前的Messgae添加進去。

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
    msg.target = this;
    if (mAsynchronous) {
        msg.setAsynchronous(true);
    }
    return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}

總結

總結:handler負責發送消息，Looper負責接收Handler發送的消息，并直接把消息回傳給Handler自己。MessageQueue就是一個存儲消息的容器。

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