Handler MessageQueue Looper消息循环原理分析

Handler概述

Handler在Android开发中非常重要,最常见的使用场景就是在子线程需要更新UI,用Handler来投递消息到主线程执行UI更新操作。因为Android系统的View是非线程安全的,所以需要在主线程更新UI。总的来说Handler就是用来做线程间通信,在不同线程之间传递消息。注:这篇文章所讲到的Handler是在主线程创建的,主线程在开始的时候已经创建了默认的消息循环。后面的文章会讲如何创建自己的消息循环。

消息循环主体结图例分析

Handler Looper原理图

Handler Looper原理图

从图中可以看出,四种颜色分别代表了四个对象,并且大致描述了几个对象之间的关系,以及消息的流转过程,首先Handler通过sendMessage将消息投递给MessageQueue,Looper通过消息循环(loop)不断的从MessageQueue中取出消息,然后消息被Handler的dispatchMessage分发到handleMessage方法消费掉。

消息循环中涉及的重要对象

Handler

通过Handler的sendMessage等方法来投递消息到MessageQueue,通过handleMessage来消费Message。Handler必须要有一个已经prepare好的Looper对象,也就是说必须调用了prepare方法(也包括prepareMainLooper方法),究其根本是初始化一个消息队列,这一过程将在下文中详细分析。

Looper

Looper负责从MessageQueue中取出消息,然后通过执行message.target.dispatchMessage()消费掉这个消息,这里的target就是Handler。

MessageQueue

消息队列,管理Handler投递过来的消息。

Message

用来承载数据的消息,最终被Handler消费掉。

UML类图分析

Handler class diagram

Handler class diagram

通过上面的类图可以清晰的了解各个类之间的关系。然后再来分析一下源码。

Handler的创建

  • 在上面这段代码中,首先是检查是否存在潜在的内存泄漏,如果该类是匿名内部类,或者是成员类且没有static修饰符时那么打印一个内存泄漏风险警告。这是由于这种类型的class持有外部类的this引用,可能导致外部类无法释放。
  • 接下来就是对成员变量mLooper赋值,在文章开头就提到过,这篇文章中提到的handler对象时在主线程(UI线程)中创建,而Android主线已经有一个消息队列了,所以直接将mLooper.mQueue赋给Handler的mQueue。
  • 那么主线程中的消息队列是怎么创建的呢?

    看上面的关键代码,UI线程在创建的时候,会调用prepareMainLooper()这个方法,创建一个不退出的消息队列。所以prepareMainLooper这个方法自己永远也不要调用,它是系统调用的,如果我们需要用自己的消息队列呢?那么就应该调用prepare()方法。

    消息怎么被消费的呢?

    整个消息循环系统中的几个重要部件的创建都已经明白了,那么消息时怎么循环起来的,又是如何消费的呢?来看看下面是loop源码的一部分关键代码。代码非常简单易懂,就是从消息队列中取出消息,然后通过msg.target.dispatchMessage(msg)将消息投递到Handler。

    消息传递的终点

    当消息循环中取出的消息被再次传递给Handler的时候,这个消息就走到了生命的尽头(并不代表对象销毁,有一个消息池来回收消息),从dispatchMessage方法可以看出,消息最终的归宿有三个,一是消息自身的callback接口,二是handler的callback接口,最后是handleMessage接口。

    总结


    通过前面从不同方向对Android的Handler消息循环进行分析,基本结构和原理已经清晰,但是还远远不够,在接下来的文章中,将会对前面提到的潜质内存泄漏做一个详细的分析。



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