Android正在使用Handler实现消息分发机制（两）

在开始这篇文章之前，。首先，我们在总结前两篇文章Handler， Looper和MessageQueue像一些关键点：

0）在创建线程Handler之前，你必须调用Looper.prepare(), 创建一个线程局部变量Looper，然后调用Looper.loop() 进入轮循。

1）当Handler创建之后，就能够调用Handler的sendMessageAtTime方法发送消息。而实际上是调用MessageQueue的enqueueMessage方法。将相应的消息放入消息队列。

2）每个线程都仅仅有一个Looper，这个Looper负责对MessageQueue进行轮循，当获取到Message。就调用handler.dispatchMessage进行分发。

从上面这三点，我们就能够大概地看出Handler的使用流程了。

今天我们就先从消息開始的地方讲起。就是Handler的 enqueueMessage 方法了，代码例如以下：

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

此方法主要做了两件事：

1）将msg.target 设置成当前Handler对象

2）调用MessageQueue的enqueueMessage方法

所以。事实上就是在这里。将Message对象放到消息队列中去的。

说到MessageQueue，我们首先要明确这个消息队列事实上是一个链表的结构，一个串一个的。

而其队列的初始化并非在 java层做的。而是在JNI层利用C++实现的。

我们能够看看其定义的几个native方法，例如以下：

    private native static long nativeInit();
    private native static void nativeDestroy(long ptr);
    private native static void nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis);
    private native static void nativeWake(long ptr);
    private native static boolean nativeIsIdling(long ptr);

而其构造函数例如以下：

    MessageQueue(boolean quitAllowed) {
        mQuitAllowed = quitAllowed;
        mPtr = nativeInit();
    }

在这里，我们并不进入其在JNI层的代码，水太深了。

我们还是从Java层来看吧。在MessageEnqueue的 enqueueMesage方法中。基本的代码例如以下：

synchronized (this) {
            ...
            msg.when = when;
            Message p = mMessages;
            boolean needWake;
            if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
                // New head, wake up the event queue if blocked.
                msg.next = p;
                mMessages = msg;
                needWake = mBlocked;
            } else {
                // Inserted within the middle of the queue.  Usually we don't have to wake
                // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue
                // and the message is the earliest asynchronous message in the queue.
                needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
                Message prev;
                for (;;) {
                    prev = p;
                    p = p.next;
                    if (p == null || when < p.when) {
                        break;
                    }
                    if (needWake && p.isAsynchronous()) {
                        needWake = false;
                    }
                }
                msg.next = p; // invariant: p == prev.next
                prev.next = msg;
            }

            ...
        }

上面是入队列的关键代码，而其所做的操作无非就是依据 when 字段。将消息插入队列中的合适位置。

既然消息已经放到队列中去了。那么下一步就是在Looper的轮循操作中去获取消息，然后将消息进行分发。我们能够在Looper 的loop方法中看到其调用了MessageQueue的next方法。

        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
            Printer logging = me.mLogging;
            if (logging != null) {
                logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                        msg.callback + ": " + msg.what);
            }

            msg.target.dispatchMessage(msg);

那么非常显然。就是在MessageQueue的next方法中，获取消息了，让我们也进去其方法看一下吧。

Message next() {
        int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
        int nextPollTimeoutMillis = 0;
        for (;;) {
            if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
                Binder.flushPendingCommands();
            }

            // We can assume mPtr != 0 because the loop is obviously still running.
            // The looper will not call this method after the loop quits.
            nativePollOnce(mPtr, nextPollTimeoutMillis);

            synchronized (this) {
                // Try to retrieve the next message.  Return if found.
                final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                Message prevMsg = null;
                Message msg = mMessages;
                if (msg != null && msg.target == null) {
                    // Stalled by a barrier.  Find the next asynchronous message in the queue.
                    do {
                        prevMsg = msg;
                        msg = msg.next;
                    } while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
                }
                if (msg != null) {
                    if (now < msg.when) {
                        // Next message is not ready.  Set a timeout to wake up when it is ready.
                        nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                    } else {
                        // Got a message.
                        mBlocked = false;
                        if (prevMsg != null) {
                            prevMsg.next = msg.next;
                        } else {
                            mMessages = msg.next;
                        }
                        msg.next = null;
                        if (false) Log.v("MessageQueue", "Returning message: " + msg);
                        msg.markInUse();
                        return msg;
                    }
                } else {
                    // No more messages.
                    nextPollTimeoutMillis = -1;
                }

                // Process the quit message now that all pending messages have been handled.
                if (mQuitting) {
                    dispose();
                    return null;
                }

                // If first time idle, then get the number of idlers to run.
                // Idle handles only run if the queue is empty or if the first message
                // in the queue (possibly a barrier) is due to be handled in the future.
                if (pendingIdleHandlerCount < 0
                        && (mMessages == null || now < mMessages.when)) {
                    pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size();
                }
                if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {
                    // No idle handlers to run.  Loop and wait some more.
                    mBlocked = true;
                    continue;
                }

                if (mPendingIdleHandlers == null) {
                    mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)];
                }
                mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);
            }

            // Run the idle handlers.
            // We only ever reach this code block during the first iteration.
            for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {
                final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];
                mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler

                boolean keep = false;
                try {
                    keep = idler.queueIdle();
                } catch (Throwable t) {
                    Log.wtf("MessageQueue", "IdleHandler threw exception", t);
                }

                if (!keep) {
                    synchronized (this) {
                        mIdleHandlers.remove(idler);
                    }
                }
            }

            // Reset the idle handler count to 0 so we do not run them again.
            pendingIdleHandlerCount = 0;

            // While calling an idle handler, a new message could have been delivered
            // so go back and look again for a pending message without waiting.
            nextPollTimeoutMillis = 0;
        }
    }

整个的代码有点长，可是我们去掉一些对我们了解实现关系不大的代码，就能够看到主要有下面几点：

1）是一个 for(;;)循环

2）仅仅有当获取 message的时候或者mQuitting为true的时候才会跳出循环。

3）在获取消息的时候，会依据 Message.when 字段来进行推断

从以上几点，我们就能够大概了解为什么说在 loop方法中，next方法有可能会堵塞。由于它就是一个无限的轮循操作呀。

好吧，到这里之后，我们大概知道了下面两件事情：

1）在Handler的sendMessageAtTime方法调用MessageQueue的 enqueueMessage方法，将消息放入队列。

2）在Looper的looop方法。调用MessageQueue的next方法。将消息取出队列。

接下来第三步，非常显然，就是调用handler的dispatchMessage方法了，例如以下：

msg.target.dispatchMessage(msg);

在文章的一開始，我们就注意到了msg.target 正好就是 handler对象，于是逻辑又来到了Handler的dispatchMessage方法，例如以下：

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

从代码的逻辑来看，我们须要了解一下几个变量方法都是要什么了：

1）msg.callback

2)  mCallback

3 ) handleMessage

首先， msg.callback是什么？

在Message类中。我们能够看到

Runnable callback;

还有其构造函数：

    public static Message obtain(Handler h, Runnable callback) {
        Message m = obtain();
        m.target = h;
        m.callback = callback;

        return m;
    }

事实上就是一个Runnable变量，能够放到一个新的线程中去跑。能够在获取Message的时候自己定义设置。

所以在dispatchMessage中，首先就是推断是否有对Message设置了Runnable的callback，假设有。就运行这个callback方法，例如以下：

    private static void handleCallback(Message message) {
        message.callback.run();
    }

那么，第二个mCallback又是什么呢，它事实上上是Handler内置的一个接口，例如以下：

    public interface Callback {
        public boolean handleMessage(Message msg);
    }

假设有我们的 Handler有实现这个接口，那么当分发消息的时候，此接口就会优先处理消息。

而普通情况下，仅仅有我们想去继承Handler类。实现自己定义的Handler的时候，我们才会去实现这个接口，而当此接口返回true的时候，Handler默认的handleMessage方法就不会再被调用了。反之，则依旧会调用。

最后，就是我们最普通的handleMessage方法了。也就是我们在实现一个最普通的handler的时候所实现的方法了。

相同。没有样例怎么能够呢，请看代码：

    class LooperThread extends Thread {
        public Handler mHandler;

        public void run() {
            Looper.prepare();

            mHandler = new Handler() {
                public void handleMessage(Message msg) {
                    Log.v("Test", "Id of LooperThread : " + Thread.currentThread().getId());
                    switch (msg.what) {
                    case MSG_ID_1:
                        Log.v("Test", "Toast called from Handler.sendMessage()");
                        break;
                    case MSG_ID_2:
                        String str = (String) msg.obj;
                        Log.v("Test", str);
                        break;
                    }
                }
            };
            Looper.loop();
        }
    }

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        Log.v("Test", "Id of MainThread : " + Thread.currentThread().getId());

        LooperThread looperThread = new LooperThread();
        looperThread.start();       

        while(looperThread.mHandler == null){
        }

        Message message = Message.obtain(looperThread.mHandler, new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                Log.v("Test", "Message.callack()");
            }
        });
        message.what = MSG_ID_1;
        message.sendToTarget();

        looperThread.mHandler.post(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                Log.v("Test", "Handler.callack()");
            }
        });

    }

在这里。我们利用Message.obtain(Handler, Runnable)  方法和Handler.post方法来构造和发送消息，得到的结果例如以下：

10-28 11:27:49.328: V/Test(22009): Id of MainThread : 1
10-28 11:27:49.328: V/Test(22009): Message.callack()
10-28 11:27:49.328: V/Test(22009): Handler.callack()

好了，这篇文章就到此结束，相信大家对整个Message的流转过程，应该有它的一个清醒的认识。

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