android 深入剖析Android消息机制

在Android中，线程内部或者线程之间进行信息交互时经常会使用消息，这些基础的东西如果我们熟悉其内部的原理，将会使我们容易、更好地架构系统，避免一些低级的错误。在学习Android中消息机制之前，我们先了解与消息有关的几个类：

1.Message

消息对象，顾名思义就是记录消息信息的类。这个类有几个比较重要的字段：

a.arg1和arg2：我们可以使用两个字段用来存放我们需要传递的整型值，在Service中，我们可以用来存放Service的ID。

b.obj：该字段是Object类型，我们可以让该字段传递某个多项到消息的接受者中。

c.what：这个字段可以说是消息的标志，在消息处理中，我们可以根据这个字段的不同的值进行不同的处理，类似于我们在处理Button事件时，通过switch(v.getId())判断是点击了哪个按钮。

在使用Message时，我们可以通过new Message()创建一个Message实例，但是Android更 推荐我们通过Message.obtain()或者Handler.obtainMessage()获取Message对象。这并不一定是直接创建一个新 的实例，而是先从消息池中看有没有可用的Message实例，存在则直接取出并返回这个实例。反之如果消息池中没有可用的Message实例，则根据给定 的参数new一个新Message对象。通过分析源码可得知，Android系统默认情况下在消息池中实例化10个Message对象。

2.MessageQueue

消息队列，用来存放Message对象的数据结构，按照“先进先出”的原则存放消息。存放并非实际意义的保存，而是将Message对象以链表的方 式串联起来的。MessageQueue对象不需要我们自己创建，而是有Looper对象对其进行管理，一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue。我们可以通过Looper.myQueue()获取当前线程中的MessageQueue。

3.Looper

MessageQueue的管理者，在一个线程中，如果存在Looper对象，则必定存在MessageQueue对象，并且只存在一个Looper对象和一个MessageQueue对象。在Android系统中，除了主线程有默认的Looper对象，其它线程默认是没有Looper对象。如果想让我们新创建的线程拥有Looper对象时，我们首先应调用Looper.prepare()方法，然后再调用Looper.loop()方法。典型的用法如下：

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1. classLooperThreadextendsThread

2. {

3. publicHandlermHandler;

4. publicvoidrun()

5. {

6. Looper.prepare();

7. //其它需要处理的操作

8. Looper.loop();

9. }

10. }

倘若我们的线程中存在Looper对象，则我们可以通过Looper.myLooper()获取，此外我们还可以通过 Looper.getMainLooper()获取当前应用系统中主线程的Looper对象。在这个地方有一点需要注意，假如Looper对象位于应用程 序主线程中，则Looper.myLooper()和Looper.getMainLooper()获取的是同一个对象。

4.Handler

消息的处理者。通过Handler对象我们可以封装Message对象，然后通过sendMessage(msg)把Message对象添加到 MessageQueue中；当MessageQueue循环到该Message时，就会调用该Message对象对应的handler对象的 handleMessage()方法对其进行处理。由于是在handleMessage()方法中处理消息，因此我们应该编写一个类继承自 Handler，然后在handleMessage()处理我们需要的操作。

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1. publicclassMessageServiceextendsService

2. 
   

3. {

4. privatestaticfinalStringTAG="MessageService";

5. privatestaticfinalintKUKA=0;

6. privateLooperlooper;

7. privateServiceHandlerhandler;

8. /**

9. *由于处理消息是在Handler的handleMessage()方法中，因此我们需要自己编写类

10. *继承自Handler类，然后在handleMessage()中编写我们所需要的功能代码

11. *@authorcoolszy

12. *

13. */

14. privatefinalclassServiceHandlerextendsHandler

15. {

16. publicServiceHandler(Looperlooper)

17. {

18. super(looper);

19. }

20. 
    

21. @Override

22. publicvoidhandleMessage(Messagemsg)

23. {

24. //根据what字段判断是哪个消息

25. switch(msg.what)

26. {

27. caseKUKA:

28. //获取msg的obj字段。我们可在此编写我们所需要的功能代码

29. Log.i(TAG,"Theobjfieldofmsg:"+msg.obj);

30. break;

31. //othercases

32. default:

33. break;

34. }

35. //如果我们Service已完成任务，则停止Service

36. stopSelf(msg.arg1);

37. }

38. }

39. 
    

40. @Override

41. publicvoidonCreate()

42. {

43. Log.i(TAG,"MessageService-->onCreate()");

44. //默认情况下Service是运行在主线程中，而服务一般又十分耗费时间，如果

45. //放在主线程中，将会影响程序与用户的交互，因此把Service

46. //放在一个单独的线程中执行

47. HandlerThreadthread=newHandlerThread("MessageDemoThread",Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);

48. thread.start();

49. //获取当前线程中的looper对象

50. looper=thread.getLooper();

51. //创建Handler对象，把looper传递过来使得handler、

52. //looper和messageQueue三者建立联系

53. handler=newServiceHandler(looper);

54. }

55. 
    

56. @Override

57. publicintonStartCommand(Intentintent,intflags,intstartId)

58. {

59. Log.i(TAG,"MessageService-->onStartCommand()");

60. 
    

61. //从消息池中获取一个Message实例

62. Messagemsg=handler.obtainMessage();

63. //arg1保存线程的ID，在handleMessage()方法中

64. //我们可以通过stopSelf(startId)方法，停止服务

65. msg.arg1=startId;

66. //msg的标志

67. msg.what=KUKA;

68. //在这里我创建一个date对象，赋值给obj字段

69. //在实际中我们可以通过obj传递我们需要处理的对象

70. Datedate=newDate();

71. msg.obj=date;

72. //把msg添加到MessageQueue中

73. handler.sendMessage(msg);

74. returnSTART_STICKY;

75. }

76. 
    

77. @Override

78. publicvoidonDestroy()

79. {

80. Log.i(TAG,"MessageService-->onDestroy()");

81. }

82. 
    

83. @Override

84. publicIBinderonBind(Intentintent)

85. {

86. returnnull;

87. }

88. }

注：在测试代码中我们使用了HandlerThread类，该类是Thread的子类，该类运行时将会创建looper对象，使用该类省去了我们自己编写Thread子类并且创建Looper的麻烦。

下面我们通过查看源码，分析下程序的运行过程：

1.onCreate()

首先启动服务时将会调用onCreate()方法，在该方法中我们new了一个HandlerThread对象，提供了线程的名字和优先级。

紧接着我们调用了start()方法，执行该方法将会调用HandlerThread对象的run()方法：

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1. publicvoidrun(){

2. 100.mTid=Process.myTid();

3. 101.Looper.prepare();

4. 102.synchronized(this){

5. 103.mLooper=Looper.myLooper();

6. 104.notifyAll();

7. 105.}

8. 106.Process.setThreadPriority(mPriority);

9. 107.onLooperPrepared();

10. 108.Looper.loop();

11. 109.mTid=-1;

12. 110.}

在run()方法中，系统给线程添加的Looper，同时调用了Looper的loop()方法：

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1. 111.publicstaticfinalvoidloop(){

2. 112.

3. 113.Looperme=myLooper();

4. 114.MessageQueuequeue=me.mQueue;

5. 115.while(true){

6. 116.Messagemsg=queue.next();//mightblock

7. 117.//if(!me.mRun){

8. 118.//break;

9. 119.//}

10. 120.if(msg!=null){

11. 121.if(msg.target==null){

12. 122.//Notargetisamagicidentifierforthequitmessage.

13. 123.return;

14. 124.}

15. 125.if(me.mLogging!=null)me.mLogging.println(

16. 126.">>>>>Dispatchingto"+msg.target+""

17. 127.+msg.callback+":"+msg.what

18. 128.);

19. 129.msg.target.dispatchMessage(msg);

20. 130.if(me.mLogging!=null)me.mLogging.println(

21. 131."<<<<<Finishedto"+msg.target+""

22. 132.+msg.callback);

23. 133.msg.recycle();

24. 134.}

25. 135.}

26. 136.}

通过源码我们可以看到loop()方法是个死循环，将会不停的从MessageQueue对象中获取Message对象，如果MessageQueue 对象中不存在Message对象，则结束本次循环，然后继续循环；如果存在Message对象，则执行 msg.target.dispatchMessage(msg)，但是这个msg的.target字段的值是什么呢？我们先暂时停止跟踪源码，返回到 onCreate()方法中。线程执行完start()方法后，我们可以获取线程的Looper对象，然后new一个ServiceHandler对象， 我们把Looper对象传到ServiceHandler构造函数中将使handler、looper和messageQueue三者建立联系。

2.onStartCommand()

执行完onStart()方法后，将执行onStartCommand()方法。首先我们从消息池中获取一个Message实例，然后给 Message对象的arg1、what、obj三个字段赋值。紧接着调用sendMessage(msg)方法，我们跟踪源代码，该方法将会调用 sendMessageDelayed(msg, 0)方法，而sendMessageDelayed()方法又会调用sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis)方法，在该方法中我们要注意该句代码msg.target = this，msg的target指向了this，而this就是ServiceHandler对象，因此msg的target字段指向了 ServiceHandler对象，同时该方法又调用MessageQueue 的enqueueMessage(msg, uptimeMillis)方法：

Java代码

1. 137.viewplaincopytoclipboardprint?

2. 138.finalbooleanenqueueMessage(Messagemsg,longwhen){

3. 139.if(msg.when!=0){

4. 140.thrownewAndroidRuntimeException(msg

5. 141.+"Thismessageisalreadyinuse.");

6. 142.}

7. 143.if(msg.target==null&&!mQuitAllowed){

8. 144.thrownewRuntimeException("Mainthreadnotallowedtoquit");

9. 145.}

10. 146.synchronized(this){

11. 147.if(mQuiting){

12. 148.RuntimeExceptione=newRuntimeException(

13. 149.msg.target+"sendingmessagetoaHandleronadeadthread");

14. 150.Log.w("MessageQueue",e.getMessage(),e);

15. 151.returnfalse;

16. 152.}elseif(msg.target==null){

17. 153.mQuiting=true;

18. 154.}

19. 155.msg.when=when;

20. 156.//Log.d("MessageQueue","Enqueing:"+msg);

21. 157.Messagep=mMessages;

22. 158.if(p==null||when==0||when<p.when){

23. 159.msg.next=p;

24. 160.mMessages=msg;

25. 161.this.notify();

26. 162.}else{

27. 163.Messageprev=null;

28. 164.while(p!=null&&p.when<=when){

29. 165.prev=p;

30. 166.p=p.next;

31. 167.}

32. 168.msg.next=prev.next;

33. 169.prev.next=msg;

34. 170.this.notify();

35. 171.}

36. 172.}

37. 173.returntrue;

38. 174.}

该方法主要的任务就是把Message对象的添加到MessageQueue中（数据结构最基础的东西，自己画图理解下）。

handler.sendMessage()-->handler.sendMessageDelayed()-->handler.sendMessageAtTime()-->msg.target = this;queue.enqueueMessage==>把msg添加到消息队列中

3.handleMessage(msg)

onStartCommand()执行完毕后我们的Service中的方法就执行完毕了，那么handleMessage()是怎么调用的呢？在前 面分析的loop()方法中，我们当时不知道msg的target字段代码什么，通过上面分析现在我们知道它代表ServiceHandler对 象，msg.target.dispatchMessage(msg);则表示执行ServiceHandler对象中的 dispatchMessage()方法：

Java代码

1. 175.viewplaincopytoclipboardprint?

2. 176.publicvoiddispatchMessage(Messagemsg){

3. 177.if(msg.callback!=null){

4. 178.handleCallback(msg);

5. 179.}else{

6. 180.if(mCallback!=null){

7. 181.if(mCallback.handleMessage(msg)){

8. 182.return;

9. 183.}

10. 184.}

11. 185.handleMessage(msg);

12. 186.}

13. 187.}

该方法首先判断callback是否为空，我们跟踪的过程中未见给其赋值，因此callback字段为空，所以最终将会执行handleMessage()方法，也就是我们ServiceHandler类中复写的方法。在该方法将根据what字段的值判断执行哪段代码。

至此，我们看到，一个Message经由Handler的发送，MessageQueue的入队，Looper的抽取，又再一次地回到Handler的怀抱中。而绕的这一圈，也正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。

原文链接：http://www.apkbus.com/blog-17085-78011.html