Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
klass.getCanonicalName());
}
}
// step1:获取当前线程 Looper
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can’t create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
// step2:获取 Looper 对象绑定的 MessageQueue 对象并赋值给 Handler 的 mQueue
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}

  • step1:调用myLooper() 方法,该方法是使用 sThreadLocal 对象获取当前线程的 Looper 对象,回顾一下:

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

如果获取的 Looper 对象为 null,说明没有执行 Looper.prepare() 为当前线程保存 Looper 变量,就会抛出 RuntimeException。这里又说明了Handler 必须在有 Looper 的线程中使用,报错不说,没有 Looper 就无法绑定 MessageQueue 对象也就无法进行更多有关消息的操作。

  • step2:mQueue = mLooper.mQueue 说明了 Handler 的 MessageQueue 对象是由当前线程 Looper 的 MessageQueue 对象赋值的。这里问题 5 解决:Handler 在创建时绑定了当前线程 Looper 的 MessageQueue 对象。

  • 由于 Handler 和 Looper 可以看作使用的是同一个 MessageQueue 对象,所以 Handler 和 Looper 可以共享消息队列 MessageQueue。Handler 发送消息(用 mQueue 往消息对列插入消息),Looper 可以方便的循环使用 mQueue 查询消息,如果查询到消息,就可以用 Message 对象绑定的 Handler 对象 target 去处理消息,反之则阻塞。

既然说到了 Handler 的构造器,就想到一个问题:问题 6:关于 handler,在任何地方 new handler 都是什么线程下?这个问题要分是否传递 Looper 对象来看。

  • 不传递 Looper 创建 Handler:Handler handler = new Handler();上文就是 Handler 无参创建的源码,可以看到是通过 Looper.myLooper() 来获取 Looper 对象,也就是说对于不传递 Looper 对象的情况下,在哪个线程创建 Handler 默认获取的就是该线程的 Looper 对象,那么 Handler 的一系列操作都是在该线程进行的。

  • 传递 Looper 对象创建 Handler:Handler handler = new Handler(looper);那么看看传入 Looper 的构造函数:

public Handler(Looper looper) {
this(looper, null, false);
}
public Handler(Looper looper, Callback callback) {
this(looper, callback, false);
}
// 第一个参数是 looper 对象,第二个 callback 对象,第三个消息处理方式(是否异步)
public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
mLooper = looper;
mQueue = looper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}

可以看出来传递 Looper 对象 Handler 就直接使用了。所以对于传递 Looper 对象创建 Handler 的情况下,传递的 Looper 是哪个线程的,Handler 绑定的就是该线程。

到这里 Looper 和 Handler 就有一个大概的流程了,接下来看一个简单的子线程 Handler 使用例子:

new Thread() {br/>@Override
public void run() {
// step1
Looper.prepare();
// step2
Handler handler = new Handler(){
br/>@Override
public void handleMessage(Message msg) {
if(msg.what == 1){
runOnUiThread(new Runnable() {
br/>@Override
public void run() {
Toast.makeText(MainActivity.this,"HandlerTest",Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
// step5
Looper.myLooper().quit();
}
}
};
// step3
handler.sendEmptyMessage(1);
// step4
Looper.loop();
}
}.start();

  • step1: 调用 Looper.prepare(); 为当前线程创建 Looper 对象,同时也就创建了 MessageQueue,之后将该线程的 Looper 对象保存在 ThreadLocal 中。注意这里的一切操作都在子线程中,如果不调用 Looper.prepare() 就使用 Handler 会报错。
  • step2: 创建 Handler 对象,覆写 handleMessage 处理消息,等待该 Handler 发送的消息处理时会调用该方法。
  • step3: 使用 handler 发送消息,这里只是示例,毕竟自己给自己发送消息没啥必要。发送的过程中会将自己赋值给 msg.target,然后再将消息插入到 Looper 绑定的 MessageQueue 对象中。
  • step4: 调用 Looper.loop(); 首先获取当前线程的 Looper 对象,根据 Looper 对象就可以拿到 Looper 保存的 MessageQueue 对象 mQueue。有了 MessageQueue 对象就可以 for 循环获取它保存的消息 Message 对象,如果消息不存在就返回 null 阻塞,反之则使用 Message 中保存的 Handler:msg.target 来处理消息,最终调用 handleMessage 也就是之前覆写的方法来处理消息。
  • step5: 逻辑处理完毕以后,应在最后使用 quit 方法来终止消息循环,否则这个子线程就会一直处于等待的状态,而如果退出Looper以后,这个线程就会立刻终止,因此建议不需要的时候终止Looper。
    ##三、总结和其它

3.1 Handler、Looper、MessageQueue、Message

  • Handler 用来发送消息,创建时先获取默认或传递来的 Looper 对象,并持有 Looper 对象包含的 MessageQueue,发送消息时使用该 MessageQueue 对象来插入消息并把自己封装到具体的 Message 中;
  • Looper 用来为某个线程作消息循环。Looper 持有一个 MessageQueue 对象 mQueue,这样就可以通过循环来获取 – MessageQueue 所维护的 Message。如果获取的 MessageQueue 没有消息时,便阻塞在 loop 的queue.next() 中的 nativePollOnce() 方法里,反之则唤醒主线程继续工作,之后便使用 Message 封装的 handler 对象进行处理。
  • MessageQueue 是一个消息队列,它不直接添加消息,而是通过与 Looper 关联的 Handler 对象来添加消息。
  • Message 包含了要传递的数据和信息。

3.2 Android中为什么主线程不会因为Looper.loop()里的死循环卡死?

这是知乎上的问题,感觉问的挺有意思。平时可能不太会太深究这些问题,正好有大神回答那就记录一下吧。

  • 为什么不会因为死循环卡死?
    线程可以看作是一段可执行代码,当代码执行完毕线程的生命周期就该终止了。对于主线程来说我们不希望它执行一段时间后退出,所以简单做法就是可执行代码是能一直执行下去的,死循环便能保证不会被退出。既然是死循环那么怎么去处理消息呢,通过创建新线程的方式。
  • 为这个死循环准备了一个新线程
    在进入死循环之前便创建了新binder线程,在代码ActivityThread.main()中:

public static void main(){

Looper.prepareMainLooper();

//创建ActivityThread对象
ActivityThread thread = new ActivityThread();

//建立Binder通道 (创建新线程)
thread.attach(false);

if(sMainThreadHandler == null){
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
// step2: 开始循环
Loop.loop();

throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}

thread.attach(false);便会创建一个Binder线程(具体是指ApplicationThread,Binder的服务端,用于接收系统服务AMS发送来的事件),该Binder线程通过Handler将Message发送给主线程。

  • 主线程的死循环一直运行是不是特别消耗CPU资源呢?
    其实不然,这里就涉及到Linux pipe/epoll机制,简单说就是在主线程的MessageQueue没有消息时,便阻塞在loop的queue.nextAndroid消息机制1-Handler(Java层),则立刻通知相应程序进行读或写操作,本质同步I/O,即读写是阻塞的。所以说,主线程大多数时候都是处于休眠状态,并不会消耗大量CPU资。

  • Activity的生命周期是怎么实现在死循环体外能够执行起来的?
    上文 main 函数有一部分获取 sMainThreadHandler 的代码:

final H mH = new H();

public static void main(){

if(sMainThreadHandler == null){
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}

}

尾声

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