在Android中可以通過Handler來更新主線程中UI的變化，更新UI只能在主線程中進行更新，而為了讓其他線程也能控制UI的變化，Android提供了一種機制Handler、Looper與MessageQueue一同協(xié)作來達到其他線程更新UI的目的。

一般我們會在主線程中通過如下方法定義一個Handler

private Handler mHandler = new Handler() { 
        @Override 
        public void handleMessage(Message msg) { 
            tv.setText("mHandler change UI"); 
            super.handleMessage(msg); 
        } 
    };  

一般都見不到Looper與MessageQueue的，那么它們都是在哪里調用與如何協(xié)作的呢?在主線程不會顯式的調用Looper而是會在ActivityThread.main方法中默認調用。

public static void main(String[] args) { 
         Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ActivityThreadMain"); 
        SamplingProfilerIntegration.start(); 
  
        // CloseGuard defaults to true and can be quite spammy.  We 
        // disable it here, but selectively enable it later (via 
        // StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs. 
        CloseGuard.setEnabled(false); 
  
        Environment.initForCurrentUser(); 
  
        // Set the reporter for event logging in libcore 
        EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter()); 
  
        // Make sure TrustedCertificateStore looks in the right place for CA certificates 
        final File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId()); 
         TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir); 
  
        Process.setArgV0("<pre-initialized>"); 
  
        Looper.prepareMainLooper();//創(chuàng)建Looper 
  
        ActivityThread thread = new ActivityThread(); 
        thread.attach(false); 
  
        if (sMainThreadHandler == null) { 
            sMainThreadHandler = thread.getHandler(); 
        } 
  
        if (false) { 
            Looper.myLooper().setMessageLogging(new 
                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread")); 
        } 
  
        // End of event ActivityThreadMain. 
         Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER); 
        Looper.loop();//開啟Looper循環(huán) 
  
        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); 
    }  

如上代碼，調用了Looper.prepareMainLooper()方法，在主線程中創(chuàng)建了一個Looper，不信的話我們再查看該方法做了什么

Looper

prepare 

public static void prepare() { 
        prepare(true); 
    } 
  
    private static void prepare(boolean quitAllowed) { 
        if (sThreadLocal.get() != null) { 
            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); 
        } 
        sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));//創(chuàng)建Looper并賦給sThreadLocal 
    } 
  
    /** 
     * Initialize the current thread as a looper, marking it as an 
     * application's main looper. The main looper for your application 
     * is created by the Android environment, so you should never need 
     * to call this function yourself.  See also: {@link #prepare()} 
     */ 
    public static void prepareMainLooper() { 
        prepare(false); 
        synchronized (Looper.class) { 
            if (sMainLooper != null) { 
                throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared."); 
            } 
            sMainLooper = myLooper(); 
        } 
    } 
      
    public static @Nullable Looper myLooper() { 
        return sThreadLocal.get(); 
    }  

在prepareMainLooper方法中調用了prepare而通過prepare會發(fā)現(xiàn)它其實就是創(chuàng)建了一個Looper，并把它賦給了sThreadLocal。同時可以通過myLooper方法獲取當前線程中的Looper。再來看下new Looper(quitAllowed)初始化了什么

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

在這里我們終于看到了MessageQueue了，它創(chuàng)建了一個MessageQueue。該消息隊列就是用來保存后續(xù)的Message。再回到ActivityThread.main方法中，發(fā)現(xiàn)它調用了Looper.loop()是用來開啟Looper循環(huán)的，監(jiān)聽消息隊列MessageQueue中的消息。

loop

我們來看下Looper.loop()的源碼：

public static void loop() { 
        final Looper me = myLooper();//獲取Looper 
        if (me == null) { 
            throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread."); 
        } 
        final MessageQueue queue = me.mQueue;//獲取消息隊列 
  
        // Make sure the identity of this thread is that of the local process, 
        // and keep track of what that identity token actually is. 
        Binder.clearCallingIdentity(); 
        final long ident = Binder.clearCallingIdentity(); 
  
        for (;;) {         
            Message msg = queue.next(); // might block 
            if (msg == null) { 
                // No message indicates that the message queue is quitting. 
                return; 
            } 
  
            // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger 
            final Printer logging = me.mLogging; 
            if (logging != null) { 
                logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " + 
                        msg.callback + ": " + msg.what); 
            } 
  
            final long traceTag = me.mTraceTag; 
            if (traceTag != 0) { 
                Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg)); 
            } 
            try { 
                msg.target.dispatchMessage(msg);//通過Handler分發(fā)消息 
            } finally { 
                if (traceTag != 0) { 
                    Trace.traceEnd(traceTag); 
                } 
            } 
  
            if (logging != null) { 
                logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback); 
            } 
  
            // Make sure that during the course of dispatching the 
            // identity of the thread wasn't corrupted. 
            final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity(); 
            if (ident != newIdent) { 
                Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x" 
                        + Long.toHexString(ident) + " to 0x" 
                        + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to " 
                        + msg.target.getClass().getName() + " " 
                        + msg.callback + " what=" + msg.what); 
            } 
  
            msg.recycleUnchecked(); 
        } 
    }  

在loop中首先獲取了當前所在線程的Looper，同時也獲取到了Looper中的MessageQueue，說明Looper已經(jīng)與當前的線程進行了綁定。在后面開啟了一個for的死循環(huán)，發(fā)現(xiàn)它做的事件是不斷的從消息隊列中取出消息，***都交給msg.target調用它的dispatchMessage方法，那么target又是什么呢?我們進入Message

Message

/*package*/ int flags; 
 
    /*package*/ long when; 
     
    /*package*/ Bundle data; 
     
    /*package*/ Handler target; 
     
    /*package*/ Runnable callback; 
     
    // sometimes we store linked lists of these things 
    /*package*/ Message next;  

發(fā)現(xiàn)它就是我們熟悉的Handler，說明***調用的就是Handler中的dispatchMessage方法，對消息的分發(fā)處理。這樣一來Handler就通過Looper聯(lián)系上了Looper所綁定的線程，即為主線程。

Handler

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; 
    }  

通過Handler的初始化，它獲取了它所處線程的Looper，同時也獲取了Looper中的消息隊列。當然如果所處線程的Looper為空的話就會拋出異常，這就解釋了為什么在非主線程中創(chuàng)建Handler要分別調用Looper.prepare與Looper.loop而主線程則不需要，因為它默認已經(jīng)調用了。

dispatchMessage

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(); 
    }     

回到前面，對于dispatchMessage的處理，首先判斷msg.callback是否為空，這里callback通過上面的Message應該能知道他就是一個Runnable，如果不為空則直接調用Runnable的run方法。否則調用Handler的handleMessage方法.而這個方法相信大家已經(jīng)很熟悉了，對事件的處理都是在這個方法中執(zhí)行的。因為通過前面我們已經(jīng)知道了Handler已經(jīng)聯(lián)系上了主線程，所以handleMessage中的處理自然相對于在主線程中進行，自然也能更新UI了。通過這里我們能把Looper比作是一個橋梁，來連接Looper所在的線程與Handler之間的通信，同時管理消息隊列MessageQueue中的消息。那么前面的Runnable又是如何不為空的呢?我們使用Handler有兩種方法，一種是直接創(chuàng)建一個Handler并且重寫它的handleMessage方法，而另一種可以通過Handler.post(Runnable)來使用，這樣事件的處理自然就在run方法中實現(xiàn)。

上面介紹了Handler是如何聯(lián)系上了需要操作的線程與對消息是如何取出與處理的。下面來談談消息是如何放入到Looper中的MessageQueue中的。

sendMessageAtTime

通過Handler發(fā)送消息的方式很多，例如：sendMessage、sendEmptyMessage與sendMessageDelayed等，其實到***他們調用的都是sendMessageAtTime方法。所以還是來看下sendMessageAtTime方法中的實現(xiàn)。

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); 
    }  

而sendMessageAtTime則就是調用了enqueueMessage操作，看這方法名就知道是入隊列操作了。

enqueueMessage

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

果不其然直接調用了MessageQueue中的queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis)將消息加入消息隊列，同時這段代碼msg.target = this 將當前的Handler賦給了msg.target,這就是前面所說的Looper.loop方法中調用的Handler。這樣就把消息放到了MessageQueue中，進而通過前面所講的loop來取出消息進行相應的處理，這樣就構成了整個對消息進行處理的系統(tǒng)。這也是使用Handler內(nèi)部所發(fā)生的原理。好了Handler、Looper與MessageQueue它們之間的聯(lián)系基本就是這些了。我也簡單畫了張圖希望有所幫助

總結

來總結下它們之間的流程。首先創(chuàng)建Handler而在Handler所處的線程中必須要有一個Looper，如果在主線程中默認幫我們實現(xiàn)了，其他線程必須調用Looper.prepare來創(chuàng)建Looper同時調用Looper.loop開啟對消息的處理。每個Looper中都有一個MessageQueue它是用來存儲Message的，Handler通過post或者send..等一系列操作通過Looper將消息放入到消息隊列中，而Looper通過開啟一個***的循環(huán)來一直監(jiān)聽著消息的處理，不斷從MessageQueue中取出消息，并交給與當前Looper所綁定的handler的dispatchMessage進行分發(fā)，***根據(jù)情況調用Runnable的run或者Handler的HandlerMessage方法對消息進行***的處理。

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