每个 Android 开发者必须知道的消息机制问题总结

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Android的消息机制几乎是面试必问的话题,当然也并不是因为面试,而去学习,更重要的是它在Android的开发中是必不可少的,占着举足轻重的地位,所以弄懂它是很有必要的。下面就来说说最基本的东西。

Looper

作用:

  • 关联起Thread
  • 循环取出消息

1、Looper是否可以直接实例化?

Looper构造方法是私有的,其中做了两件事

  • 创建一个MessageQueue

  • 得到与之对应的Thread

 private Looper(boolean quitAllowed) {
    mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
    mThread = Thread.currentThread();
}

2、一个线程能对应多个Lopper?

不能,一个线程对应一个Looper对象,通过ThreadLocal保证一个线程只有一个Looper与之对应,如果多次调用Looper.prepare()澳门新葡亰3522平台游戏,;则会抛出运行时异常。

 private static void prepare(boolean quitAllowed) {
   if (sThreadLocal.get() != null) { // 查看是否有looper与当前线程对应
        throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
    }
    sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}

3、Looper是无限循环,会阻塞吗?

是,当开启一个loop后是一个死循环,从MessageQueue中取出消息,处理消息,但是也有可能退出,在没有消息后退出循环。

  public static void loop() {
    final Looper me = myLooper();
    if (me == null) {
        throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on                this thread.");
    }
    final MessageQueue queue = me.mQueue;
    // 略
    for (;;) {
        Message msg = queue.next(); // might block
        if (msg == null) { // 当没有消息的时候,退出
            // No message indicates that the message queue is quitting.
            return;
        }
// 略
        msg.target.dispatchMessage(msg);
   }

4、可以再次调用Looper.prepareMainLooper吗?

不可以,Looper.prepareMainLooper最终也是调用prepare(),同2.

public static void prepareMainLooper() {
    prepare(false); // 创建一个Looper
    synchronized (Looper.class) {
        if (sMainLooper != null) {
            throw new IllegalStateException("The main Looper has already been               prepared.");
        }
        sMainLooper = myLooper();
    }
}

5、MainLooper什么时候创建的?

MainLooper是启动Activity创建ActivityThread(并不是一个Thread)时候创建,所以不能多次创建。

public static void main(String[] args) {
  // 略
   Process.setArgV0("<pre-initialized>");
  Looper.prepareMainLooper();
  // 略
  ActivityThread thread = new ActivityThread();
  thread.attach(false);
  // 略
  if (sMainThreadHandler == null) {
    sMainThreadHandler = thread.getHandler();
  }

  // 略
  Looper.loop();
  throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
  }
}

Handler

作用:

  • 发送消息到MessageQueue
  • 处理消息

1、Handler如何与Looper、MessageQueue关联起来?

我们知道一个Looper对应一个Thread,一个Looper包含一个MessageQueue。当我们创建Handler时就会从当前线程中取出与之对应的Looper,让后在从Looper中取出MessageQueue。

// 1、自动获取
public Handler(Callback callback, boolean async) {
    // 略
    mLooper = Looper.myLooper(); // 取出当前线程中的Looper
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread that has not called                         Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue; // 取出MessageQueue
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}
// 2、传递一个Looper进来
public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
        mLooper = looper;
        mQueue = looper.mQueue;
        mCallback = callback;
        mAsynchronous = async;
    }

Message

单项链表结构。

作用:

  • 数据的载体

1、消息如何复用的?

从全局消息池(链表结构)中

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();
}

2、Message为什么能传递?

Android中想要传递对象要么实现Serializable要么Parcelable,在这里是实现了Parcelable接口。

public final class Message implements Parcelable {
  // 略
}

3、如何与Handler关联?

我们知道在消息传机制中Handler充当着“快递员”的角色,那么他又是如何与“货物”--Message发生关系呢?实际上Message有一个成员变量target他的类型正是Handler,

/*package*/ Runnable callback;

public int arg1; 

public int arg2;

public Object obj;

/*package*/ Handler target; // 关键点

当我们通过Handler去send一个Message时候最终都会为target赋值为this,即当前的Handler。

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
    msg.target = this; // 赋值语句
    if (mAsynchronous) {
        msg.setAsynchronous(true);
    }
    return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}

另为如果是通过Message.Obtain(),获取的复用Message也会为其赋值。

多说一句,Handler.obtainMessage()调用的就是Message.Obtain()。

public final Message obtainMessage(){
    return Message.obtain(this);
}

总结:

通过一系列的包涵关系,最终Looper、Handler、Message、MessageQueue即发生关联,从而形成一个闭合,开启消息循环。

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困惑

最近一直在看这方面的知识,但是能力有限,还是有不少困惑,如果有错误,或你理解下面的问题请联系我fvaryu@qq.com,愿与君交流学习,谢谢

1、Message中的sPool,哪里初始化的?为什么Message.obtain()中不会抛异常?

2、ActivityThread并不是线程,为什么可以创建一个Looper,Main
Thread什么时候创建?

3、为什么序列化了的对象就可以传递?与Binder有关?

4、MessageQueue对应的是NativeMessageQueue,具体实现需要学习?

5、Loop.loop(),会退出吗?退出时机是什么?如果会退出,那么主线程同样会退出吗?