Android异步消息处理机制完全解析

Android异步消息处理机制完全解析，带你从源码的角度彻底理解.之前也是由于周末通宵看TI3比赛，一直没找到时间写博客，导致已经有好久没更新了。

惭愧！后面还会恢复进度，尽量保证每周都写吧。

这里也是先恭喜一下来自瑞典的Alliance战队夺得了TI3的冠军，希望明年中国战队能够虎起！开始进入正题，我们都知道，Android UI是线程不安全的，如果在子线程中尝试进行UI操作，程序就有可能会崩溃。

相信大家在日常的工作当中都会经常遇到这个问题，解决的方案应该也是早已烂熟于心，即创建一个Message对象，然后借助Handler发送出去，之后在Handler的handleMessage()方法中获得刚才发送的Message对象，然后在这里进行UI操作就不会再出现崩溃了。

这种处理方式被称为异步消息处理线程，虽然我相信大家都会用，可是你知道它背后的原理是什么样的吗？今天我们就来一起深入探究一下Handler和Message背后的秘密。

首先来看一下如何创建Handler对象。

你可能会觉得挺纳闷的，创建Handler有什么好看的呢，直接new一下不就行了？确实，不过即使只是简单new一下，还是有不少地方需要注意的，我们尝试在程序中创建两个Handler对象，一个在主线程中创建，一个在子线程中创建，代码如下所示：[java]view plaincopy1.public class MainActivity extends Activity{2.3.private Handler handler1;4.5.private Handler handler2;6.7.@Override8.protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){9.super.onCreate(savedInstanceState);10.setContentView(yout.activity_main);11.handler1=new Handler();12.new Thread(new Runnable(){13.@Override14.public void run(){15.handler2=new Handler();16.}17.}).start();18.}19.20.}如果现在运行一下程序，你会发现，在子线程中创建的Handler是会导致程序崩溃的，提示的错误信息为Can't create handler insidethread that has not called Looper.prepare()。

说是不能在没有调用Looper.prepare()的线程中创建Handler，那我们尝试在子线程中先调用一下Looper.prepare()呢，代码如下所示：[java]view plaincopy1.new Thread(new Runnable(){2.@Override3.public void run(){4.Looper.prepare();5.handler2=new Handler();6.}7.}).start();果然这样就不会崩溃了，不过只满足于此显然是不够的，我们来看下Handler的源码，搞清楚为什么不调用Looper.prepare()就不行呢。

Handler的无参构造函数如下所示：[java]view plaincopy1.public Handler(){2.if(FIND_POTENTIAL_LEAKS){3.final Class<?extends Handler>klass=getClass();4.if((klass.isAnonymousClass()||klass.isMemberClass()||klass.isLocalClass())&&5.(klass.getModifiers()&Modifier.STATIC)==0){6.Log.w(TAG,"The following Handler class should be static or leaksmight occur:"+7.klass.getCanonicalName());8.}9.}10.mLooper=Looper.myLooper();11.if(mLooper==null){12.throw new RuntimeException(13."Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");14.}15.mQueue=mLooper.mQueue;16.mCallback=null;17.}可以看到，在第10行调用了Looper.myLooper()方法获取了一个Looper对象，如果Looper对象为空，则会抛出一个运行时异常，提示的错误正是Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()！那什么时候Looper对象才可能为空呢？这就要看看Looper.myLooper()中的代码了，如下所示：[java]view plaincopy1.public static final Looper myLooper(){2.return(Looper)sThreadLocal.get();3.}这个方法非常简单，就是从sThreadLocal对象中取出Looper。

如果sThreadLocal中有Looper存在就返回Looper，如果没有Looper存在自然就返回空了。

因此你可以想象得到是在哪里给sThreadLocal设置Looper了吧，当然是Looper.prepare()方法！我们来看下它的源码：[java]view plaincopy1.public static final void prepare(){2.if(sThreadLocal.get()!=null){3.throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");4.}5.sThreadLocal.set(new Looper());6.}可以看到，首先判断sThreadLocal中是否已经存在Looper了，如果还没有则创建一个新的Looper设置进去。

这样也就完全解释了为什么我们要先调用Looper.prepare()方法，才能创建Handler对象。

同时也可以看出每个线程中最多只会有一个Looper对象。

咦？不对呀！主线程中的Handler也没有调用Looper.prepare()方法，为什么就没有崩溃呢？细心的朋友我相信都已经发现了这一点，这是由于在程序启动的时候，系统已经帮我们自动调用了Looper.prepare()方法。

查看ActivityThread中的main()方法，代码如下所示：[java]view plaincopy1.public static void main(String[]args){2.SamplingProfilerIntegration.start();3.CloseGuard.setEnabled(false);4.Environment.initForCurrentUser();5.EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter());6.Process.setArgV0("<pre-initialized>");7.Looper.prepareMainLooper();8.ActivityThread thread=new ActivityThread();9.thread.attach(false);10.if(sMainThreadHandler==null){11.sMainThreadHandler=thread.getHandler();12.}13.AsyncTask.init();14.if(false){15.Looper.myLooper().setMessageLogging(new LogPrinter(Log.DEBUG,"ActivityThread"));16.}17.Looper.loop();18.throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");19.}可以看到，在第7行调用了Looper.prepareMainLooper()方法，而这个方法又会再去调用Looper.prepare()方法，代码如下所示：[java]view plaincopy1.public static final void prepareMainLooper(){2.prepare();3.setMainLooper(myLooper());4.if(Process.supportsProcesses()){5.myLooper().mQueue.mQuitAllowed=false;6.}7.}因此我们应用程序的主线程中会始终存在一个Looper对象，从而不需要再手动去调用Looper.prepare()方法了。

这样基本就将Handler的创建过程完全搞明白了，总结一下就是在主线程中可以直接创建Handler对象，而在子线程中需要先调用Looper.prepare()才能创建Handler对象。

看完了如何创建Handler之后，接下来我们看一下如何发送消息，这个流程相信大家也已经非常熟悉了，new出一个Message对象，然后可以使用setData()方法或arg参数等方式为消息携带一些数据，再借助Handler将消息发送出去就可以了，示例代码如下：[java]view plaincopy1.new Thread(new Runnable(){2.@Override3.public void run(){4.Message message=new Message();5.message.arg1=1;6.Bundle bundle=new Bundle();7.bundle.putString("data","data");8.message.setData(bundle);9.handler.sendMessage(message);10.}11.}).start();可是这里Handler到底是把Message发送到哪里去了呢？为什么之后又可以在Handler的handleMessage()方法中重新得到这条Message 呢？看来又需要通过阅读源码才能解除我们心中的疑惑了，Handler 中提供了很多个发送消息的方法，其中除了sendMessageAtFrontOfQueue()方法之外，其它的发送消息方法最终都会辗转调用到sendMessageAtTime()方法中，这个方法的源码如下所示：[java]view plaincopy1.public boolean sendMessageAtTime(Message msg,long uptimeMillis)2.{3.boolean sent=false;4.MessageQueue queue=mQueue;5.if(queue!=null){6.msg.target=this;7.sent=queue.enqueueMessage(msg,uptimeMillis);8.}9.else{10.RuntimeException e=new RuntimeException(11.this+"sendMessageAtTime()called with no mQueue");12.Log.w("Looper",e.getMessage(),e);14.return sent;15.}sendMessageAtTime()方法接收两个参数，其中msg参数就是我们发送的Message对象，而uptimeMillis参数则表示发送消息的时间，它的值等于自系统开机到当前时间的毫秒数再加上延迟时间，如果你调用的不是sendMessageDelayed()方法，延迟时间就为0，然后将这两个参数都传递到MessageQueue的enqueueMessage()方法中。