原创源码角度分析Android的消息机制系列——Handler的工作原理

登山则情满于山，观海则意溢于海。这篇文章主要讲述原创源码角度分析Android的消息机制系列——Handler的工作原理相关的知识，希望能为你提供帮助。
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先看Handler的定义：

/** * A Handler allows you to send and process {@link Message} and Runnable * objects associated with a thread‘s {@link MessageQueue}.Each Handler * instance is associated with a single thread and that thread‘s message * queue.When you create a new Handler, it is bound to the thread / * message queue of the thread that is creating it -- from that point on, * it will deliver messages and runnables to that message queue and execute * them as they come out of the message queue. * * < p> There are two main uses for a Handler: (1) to schedule messages and * runnables to be executed as some point in the future; and (2) to enqueue * an action to be performed on a different thread than your own. * ………. * */ public class Handler { …….. }

由源码中对Handler的定义以及注释，我们可知，Handler主要就是用来发送和处理消息的。每一个Handler的实例都和一个线程以及该线程的MessageQueue相关联。Hadnler主要有2个作用：①在未来某个时刻去发送或处理Message或Runnable（post方法）②在另一个线程中去处理消息（send方法）。

【原创源码角度分析Android的消息机制系列——Handler的工作原理】再看Handler的构造方法：

public Handler() { this(null, false); } ……. 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; } ……

由构造方法可知，当前线程中没有Looper时，若创建Handler对象，则会抛出"Can‘t create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"异常。所以，必须要在有Looper的线程中创建Handler，否则，程序将抛出异常。

Handler的工作主要包含消息的发送和接收过程。消息的发送可以通过post的一系列方法以及send的一系列方法来实现。下面来看一系列post方法：

public final boolean post(Runnable r) { returnsendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0); } public final boolean postAtTime(Runnable r, long uptimeMillis) { return sendMessageAtTime(getPostMessage(r), uptimeMillis); } public final boolean postAtTime(Runnable r, Object token, long uptimeMillis) { return sendMessageAtTime(getPostMessage(r, token), uptimeMillis); } public final boolean postDelayed(Runnable r, long delayMillis) { return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis); } public final boolean postAtFrontOfQueue(Runnable r) { return sendMessageAtFrontOfQueue(getPostMessage(r)); }

通过源码，我们可以知道，post的一系列方法最终还是通过send的一系列方法来实现的。

下面看send的一系列发送消息的源码：

public final boolean sendMessage(Message msg) { return sendMessageDelayed(msg, 0); } public final boolean sendEmptyMessage(int what) { return sendEmptyMessageDelayed(what, 0); } 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; if (queue == null) { RuntimeException e = new RuntimeException( this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue"); Log.w("Looper", e.getMessage(), e); return false; } return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis); }

由源码可知，Handler发送消息的过程，其实就是向消息队列中插入了一条消息。
由MessageQueue的工作原理和Looper的工作原理我们可以知道，当MessageQueue中插入了新的消息后，next方法就会返回该消息给Looper，Looper接收到消息并开始处理消息，但最终Looper是通过调用Handler的dispatchMessage方法来处理消息的，即消息最终还是交给了Handler去处理。

下面来看Handler的dispatchMessage方法的源码，如下：

public void dispatchMessage(Message msg) { if (msg.callback != null) { handleCallback(msg); } else { if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } handleMessage(msg); } } private static void handleCallback(Message message) { message.callback.run(); }

首先，判断了Message的callback是否为null，若不为null，则调用handleCallback方法。
Message中有属性： /*package*/ Runnable callback; 那么，message.callback即Handler的post方法所传递的Runnable参数。再结合handleCallback方法的源码可知，handleCallback方法其实就是开启了一个子线程，去处理post方法。
再看dispatchMessage方法的源码，若Message的callback为空，则判断mCallback是否为null，由Handler的源码：

final Callback mCallback; public interface Callback { public boolean handleMessage(Message msg); } /** * Subclasses must implement this to receive messages. */ public void handleMessage(Message msg) { }

可知，Callback就是一个接口，而且其中定义了handleMessage方法。由此我们可以联想到，当需要获取一个Handler实例时，我们除了可以继承Handler，重写handleMessage方法外，我们还可以通过实现Callback 接口，然后实现接口中的handleMessage方法来实现。
接着来看dispatchMessage方法的源码，若mCallback为null，最后还是调用handleMessage方法来处理消息。
在开发过程中，当用Handler处理消息时，我们一般是需要重写handleMessage方法的，处理消息的逻辑由我们自己来写。