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這篇文章主要介紹了Java中Handler源碼的示例分析，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。
從很早開始就認識到 Handler 了，只不過那時修為尚淺，了解的不夠深刻，也沒有應用自如。不過隨著工作時間的增長，對 Handler 又有了更深層次的認識，于是有了這篇博客，希望盡可能的總結出多的知識點。
Handler 在 Java 層源碼主要有 4 個類：Looper、MessageQueue、Message、Handler。我歸納了他們的幾個主要知識點：
Looper：sThreadLocal、Looper.loop()；
Message：數據結構、消息緩存池；
MessageQueue：enqueueMessage、next、管道等待、同步消息隔離、idleHandler；
Handler：send/post、dispatchMessage 消息處理優先級。
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
private static Looper sMainLooper; // guarded by Looper.class
final MessageQueue mQueue;
// sThreadLocal
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) { throw Exception ... }
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
// sMainLooper
public static void prepareMainLooper() {
prepare(false);
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) { throw Exception ...}
sMainLooper = myLooper();
}
}
public static Looper getMainLooper() {
synchronized (Looper.class) {
return sMainLooper;
}
}
// mQueue
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
public static @NonNull MessageQueue myQueue() {
return myLooper().mQueue;
}
sThreadLocal：靜態常量，保證一個線程只有一個 Looper；
sMainLooper：靜態變量，在 prepareMainLooper 中賦值當前線程 Looper；
mQueue：變量，Looper 構造函數中初始化，因為一個線程只有一個 Looper，所以也同樣只有一個 mQueue。
通過以上分析，我們可以總結出一下特性：
Looper、MessageQueue 是線程唯一的；
一個進程只有一個 sMainLooper；
根據 ThreadLocal 的特性，可通過 myLooper 方法獲取當前線程的 Looper。
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
final MessageQueue queue = me.mQueue;
for (;;) {
Message msg = queue.next();
...
msg.target.dispatchMessage(msg);
...
msg.recycleUnchecked();
}
}
Looper.loop() 方法雖然看起來很多，其實他主要就做了三件事：
從消息隊列中獲取下一個消息；
msg.target 就是 handler，通過 dispatchMessage 方法把消息分發下去，這個方法下面會有說到；
消息回收，放到消息緩存池里。這里需要注意的是 Message 對象并沒有釋放，會緩存起來。
public int what, arg1, arg2;
public Object obj;
public Messenger replyTo;
int flags;
long when; // 消息發送時間
Bundle data;
Handler target;
Runnable callback;
Message next;
private static final Object sPoolSync = new Object();
private static Message sPool;
private static int sPoolSize = ;
private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;
看到 next 變量，我們會想到單鏈表，其實 Message 就相當于單鏈表的 node，MessageQueue 就是一個單鏈表了，會持有表頭的引用；
what、arg1、arg2、obj、data 就是我們發送的一些信息；
值得注意的是 target，他是 Handler 類型，就是本消息的 Handler，會在 Handler 發送消息的時候賦值；
后面的四個對象，都是和消息緩存池有關的。
public static Message obtain() {
synchronized (sPoolSync) {
if (sPool != null) {
Message m = sPool;
sPool = m.next;
m.next = null;
m.flags = ; // clear in-use flag
sPoolSize--;
return m;
}
}
return new Message();
}
void recycleUnchecked() {
flags = FLAG_IN_USE;
what = ;
arg1 = ;
arg2 = ;
obj = null;
replyTo = null;
sendingUid = -1;
when = ;
target = null;
callback = null;
data = null;
synchronized (sPoolSync) {
if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
next = sPool;
sPool = this;
sPoolSize++;
}
}
}
事實上緩存池的數據結構也是一個鏈表，sPool 為鏈表頭引用，最大容量為 50；
回收消息時，會把消息里面所有參數重置，并把當前消息設為鏈表頭；
獲取消息時，返回當前鏈表頭，并把 next 置空。
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
synchronized (this) {
msg.markInUse();
msg.when = when;
Message p = mMessages;
boolean needWake;
if (p == null || when == || when < p.when) {
// 作為表頭，如果隊列是阻塞狀態則需要喚醒
msg.next = p;
mMessages = msg;
needWake = mBlocked;
} else {
// 根據時間順序，插入鏈表中間
needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
Message prev;
for (;;) {
prev = p;
p = p.next;
if (p == null || when < p.when) {
break;
}
if (needWake && p.isAsynchronous()) {
needWake = false;
}
}
msg.next = p; // 插入消息
prev.next = msg;
}
// We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
}
return true;
}
主要作為插入隊列的方法，有下列幾個特性：
把消息加入消息隊列，如果當前表頭為空，則把消息作為表頭引用；如果不為空，則會根據時間的順序，插入到對應的時間中；
nativeWake 是調用底層在管道中寫操作以喚醒，在隊列不是阻塞的狀態下是不需要喚醒的；
另外注意其中用了 synchronized 關鍵字，說明消息隊列的插入是線性安全的，刪除也是線性安全的，之后我們會說到。
for (;;) {
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
if (msg != null && msg.target == null) {
// 如果有同步消息隔離，則會優先查找異步消息
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
// 計算距離下一個消息的時間
nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
} else {
// Got a message.
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) {
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
msg.markInUse();
return msg;
}
} else {
// 沒有更多消息的時候，nextPollTimeoutMillis 會置為 1。
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
...
}
// 如果目前沒有消息，已經處在空閑狀態，則執行 idler.queueIdle
for (int i = ; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {
final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];
mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler
boolean keep = false;
try {
keep = idler.queueIdle();
} catch (Throwable t) {
Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);
}
if (!keep) {
synchronized (this) {
mIdleHandlers.remove(idler);
}
}
}
...
}
此方法會從消息隊列中讀取下一個消息返回，主要做了以下操作：
nativePollOnce 函數會調用底層管道操作函數，nextPollTimeoutMillis 為 -1 時，會阻塞，為 0 時不會阻塞，大于 0 時，會阻塞相應的時間；
如果有同步消息隔離，則會優先查找異步消息；
獲取當前時間隊列的消息，并返回；
如果隊列沒有任何消息，則會執行 idler.queueIdle，通知監聽者當前隊列處于空閑狀態。
上面我們有提到了同步消息隔離，這里我們介紹一下。同步隔離，有時候也可以叫異步消息，說的是一個意思。在源碼中主要用于優先更新 UI。
private IdleHandler[] mPendingIdleHandlers;
public int postSyncBarrier() {
return postSyncBarrier(SystemClock.uptimeMillis());
}
private int postSyncBarrier(long when) {
// 向消息隊列中加入一個 handler 為空的消息
synchronized (this) {
final int token = mNextBarrierToken++;
final Message msg = Message.obtain();
msg.markInUse();
msg.when = when;
msg.arg1 = token;
Message prev = null;
Message p = mMessages;
if (when != ) {
while (p != null && p.when <= when) {
prev = p;
p = p.next;
}
}
if (prev != null) { // invariant: p == prev.next
msg.next = p;
prev.next = msg;
} else {
msg.next = p;
mMessages = msg;
}
return token;
}
}
如上 postSyncBarrier 函數中會向消息隊列中加入一個 handler(即 Message 的 target) 為空的消息作為標識。在我們上面 MessageQueue.next() 的函數中，當 msg.target == null 時，會優先獲取異步消息并返回。
因此想要使用異步消息有兩個條件：
消息為異步消息，即 msg.isAsynchronous() 返回 false；
需要獲取當前隊列并運行 postSyncBarrier() 函數。
Handler 還提供了消息隊列空閑狀態通知。
private final ArrayList<IdleHandler> mIdleHandlers = new ArrayList<IdleHandler>();
public void addIdleHandler(@NonNull IdleHandler handler) {
if (handler == null) {
throw new NullPointerException("Can't add a null IdleHandler");
}
synchronized (this) {
mIdleHandlers.add(handler);
}
}
public void removeIdleHandler(@NonNull IdleHandler handler) {
synchronized (this) {
mIdleHandlers.remove(handler);
}
}
IdleHandler 的源碼比較簡單，就是一個 ArrayList，然后進行增加刪除操作。注意，這個也是線性安全的。
public final boolean post(Runnable r){
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), );
}
public final boolean sendMessage(Message msg){
return sendMessageDelayed(msg, );
}
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
sendMessage 和 post 最本質的區別是之后處理任務時的優先級，post 會處理 Runnable 中的任務，而 sendMessage 會回調給 handler 處理；
他們最終都會走 enqueueMessage 方法，并設置當前 Handler 為 msg.target。
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
任務執行時就會運行這個函數，主要是一個優先級的問題：
callback 優先級最高，也就是 post 發送的消息
mCallback.handleMessage(msg)，優先級第二
handleMessage(msg)，優先級第三
感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“Java中Handler源碼的示例分析”這篇文章對大家有幫助，同時也希望大家多多支持億速云，關注億速云行業資訊頻道，更多相關知識等著你來學習!
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