Android?Handler源碼分析

本篇內容主要講解“Android Handler源碼分析”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“Android Handler源碼分析”吧!

1.android 消息循環有4個重要的類Handler、Message、Looper、MessageQueue

handler 用來發送、處理消息。

Message 是消息的載體。

MessageQueue 是一個消息隊列，既然是隊列，就有入隊、出隊的處理。

Looper 創建一個消息循環。不斷的從MessageQueue中讀取消息、并分發給相應的Handler進行處理。

2.我們都知道main函數是Java程序的入口，android程序也不例外。

android App的唯一入口就是ActivityThread中的 main函數。 這個函數是由Zygote創建app進程后 通過反射的方式調用的。

當一個App啟動時，會先執行這個main方法，在ActivityThread，main方法中，

      public static void main(String[] args) {
          //創建一個消息循環
          Looper.prepareMainLooper();
          //創建ActivityThread對象
          ActivityThread thread = new ActivityThread();
          //創建Application、啟動MainActivity
          thread.attach(false, startSeq);
          //使消息循環奔跑起來
          Looper.loop();
          //拋了一個異常 主線程的Looper 意外退出了，
          //所以loop中的for循環要阻塞在這里，一旦main函數執行完畢，進程也就退出了。
          //并且一直要提取消息，處理消息。
          throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
      }

3. 首先看Looper是如何創建的。

 Looper.prepareMainLooper();
    public static void prepareMainLooper() {
        prepare(false);
        //同步方法保證一個sMainLooper 只被賦值一次。
        synchronized (Looper.class) {
            if (sMainLooper != null) {
                throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
            }
            sMainLooper = myLooper();
        }
    }
    //創建一個Looper對象，并保存在了 sThreadLocal中。關于ThreadLocal，也是很重要的一個知識點。
     private static void prepare(boolean quitAllowed) {
        //一個線程只能有一個Looper，
        if (sThreadLocal.get() != null) {
            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
        }
        sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
     }
      public static @Nullable Looper myLooper() {
            return sThreadLocal.get();
      }
   //在Looper中創建了MessageQueue
   private Looper(boolean quitAllowed) {
        mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
        mThread = Thread.currentThread();
   }

至此，創建的代碼執行完畢。

總結一句話就是，app啟動時，會創建Looper，并且保證一個線程只能創建一個Looper。

創建Looper的同時，也創建的消息隊列 MessageQueue。這些都是消息循環的準備工作。

通過Looper.loop，這個消息循環就跑起來了。

 Looper.loop();
    /**
    * Run the message queue in this thread.
    */
     public static void loop() {
        for (; ; ) {
            //從消息循環中提取消息。消息時會阻塞在這里。
            Message msg = queue.next(); // might block
            //target-->Handler.Msg持有handler的引用。
            msg.target.dispatchMessage(msg);
        }
    }

4.在MessageQueue中enqueueMessage()插入消息、next()提取消息方法。

 插入消息
    //Message.obtain()從Message消息緩存池內獲得一個消息。
    handler.sendMessage(Message.obtain());
    public final boolean sendMessage(Message msg){
        return sendMessageDelayed(msg, 0);
    }
    //我們發送的延遲消息，寫入到消息循環中都是一個時間戳，當前時間+延遲時間，未來某個時間。
   public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis){
        if (delayMillis < 0) {
            delayMillis = 0;
        }
        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
   }
    public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
           MessageQueue queue = mQueue;
           return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
    }
     private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
            //this==handler,在這里給message.target賦值了handler。
            msg.target = this;
            if (mAsynchronous) {
                msg.setAsynchronous(true);
            }
            return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
     }

     //在MessageQueue中用一個單線鏈表來保存消息。
     //在這個消息的單鏈表中，是按消息執行的時間先后，從小到大排序的。
     //mMessages 是這個單鏈表的第一個消息。
     boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
          //通過sendMessage并不能發送handler==null的消息。
         if (msg.target == null) {
              throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
          }
         synchronized (this) {
             msg.markInUse();
             msg.when = when;
             //將鏈表中第一個消息賦值給p
             Message p = mMessages;
             boolean needWake;
             //如果p==null說明消息列表中沒有要被執行的消息。
             //如果when==0說明新新添加的消息要被馬上執行，所以要排在列表的頭部
             //如果when<p.when，說明新添加的消息，比消息隊列第一個消息要先執行，所以也要放在頭部
             if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
                 // New head, wake up the event queue if blocked.
                 //將原來的頭部消息賦值給新消息的next
                 msg.next = p;
                 //將新加的消息賦值給mMessage。因為mMessages這個變量用來保存消息列表的第一個消息。
                 mMessages = msg;
             } else {//如果when>=p.when，則需要遍歷消息隊列，將新添加的消息插入到隊列中間，
                 Message prev;
                 for (;;) {
                     prev = p;//把當前的賦值給前一個
                     p = p.next;//把下一個賦值給當前的
                     //如果p==null說明已經遍歷到了鏈表末尾。
                     //如果新增的消息時間小于了p的when。那么這個消息應該插入到prev之后，p之前。
                     if (p == null || when < p.when) {
                         break;
                     }
                 }
                 //新增消息在p之前，prev之后
                 msg.next = p; // invariant: p == prev.next
                 prev.next = msg;
             }
         }
         return true;
   }

提取消息：

  Message next() {
           int nextPollTimeoutMillis = 0;
           for (;;) {
               if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
                   Binder.flushPendingCommands();
               }
               //開始休眠，nextPollTimeoutMillis下次被喚醒的時間
               //如果是-1則一直休眠，直到有新的消息再喚醒消息隊列。
               nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
               synchronized (this) {
                   // Try to retrieve the next message.  Return if found.
                   //開始遍歷消息隊列，返回找到的消息。
                   final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                   Message prevMsg = null;
                   //消息隊列，頭部消息
                  //如果msg！=null,但是msg.target==null,sendMessage中，是不允許發送handler為null的消息的。
                   //target==null的消息是系統發送的，先發送一個同步屏障消息，再發送直到isAsynchronous = true的異步消息。
				   //這樣做的目的就保證了這個異步消息有更高優先級被執行，先從消息隊列中提取。
                   if (msg != null && msg.target == null) {
                       // Stalled by a barrier.  Find the next asynchronous message in the queue.
                       do {
                           prevMsg = msg;
                           msg = msg.next;
                       } while (msg != null && !msg.isAsynchronous());//直到isAsynchronous = true，也就是找到了同步屏障的異步消息
                   }
                   }
                   if (msg != null) {
                       if (now < msg.when) {//當前時間小于消息執行的時間，記錄一下差值
                           // Next message is not ready.  Set a timeout to wake up when it is ready.
                           nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                       } else {//如果當前時間，不小于取到消息的執行時間，則從消息隊列中提取出該消息，并返回出去
                           // Got a message.
                           mBlocked = false;
                           if (prevMsg != null) {
                               //將前一個消息的下一個消息指向，當前消息的下一個。
                               prevMsg.next = msg.next;
                           } else {
                               //如果前一個消息是null，說明當前就是消息頭，
                               //將消息隊列頭部消息指向當前提取出消息的下一個消息。
                               mMessages = msg.next;
                           }
                           //將找到的消息的下一個賦值null，和原來的消息隊列脫離關系。
                           msg.next = null;
                           if (false) Log.v("MessageQueue", "Returning message: " + msg);
                           return msg;
                       }
                   } else {//如果msg==null
                       // No more messages.
                       nextPollTimeoutMillis = -1;
                   }
               }
           }
       }

handler會涉及到native的代碼。在native層使用的epoll機制，這個后面在深入分享。

  //同步屏障消息
    void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = true;
            //發送一個同步屏障消息
            mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().postSyncBarrier();
            mChoreographer.postCallback(
                    Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        }
    }

5. 至此，整個消息循環大體的流程已經完成。但是關于handler的面試題很多。

比如為啥handler會導致Activity內存泄漏？如何解決？

內存泄漏的本質就是長聲明周期對象持有短聲明周期對象的引用，導致短聲明周期對象，不再使用但內存卻無法被回收。

我們知道handler作為Activity的內部類，持有外部類的引用，所以整個引用鏈是

Activity-->handler-->Message-->MessageQueue.

當activity退出后，如果消息為來的及處理，就有可能會導致Activity無法被GC回收，從而導致內存泄漏。

handler.post(),發送的消息執行在子線程還是主線程？

下面來看消息池。消息池也是一個單項鏈表，長度是50.

靜態對象sPool就是消息隊列的頭部Message。

每次獲取消息時，都會返回消息池中第一個對象。

  Message.obtain()
     private static Message sPool;
     private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;
     public static Message obtain() {
            synchronized (sPoolSync) {
                if (sPool != null) {
                    Message m = sPool;
                    sPool = m.next;
                    m.next = null;
                    m.flags = 0; // clear in-use flag
                    sPoolSize--;
                    return m;
                }
            }
            return new Message();
      }

到此，相信大家對“Android Handler源碼分析”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！