android源码分析-深入looper handler message

摘要：在这里表示的是不允许退出。这之后会调用到进入实质性的工作函数中。看到了吧，由于函数运行在主线程中，因此以上这些都是在主线程中运行的代码。注意，这个是排他性的，如果前面的可以执行就不会走后面的。现在比较清楚了吧，整个消息循环是如何运转的。

本来是不想写这篇文章的，但是很早以前看过的东西容易遗忘，希望还是给自己一个记录吧，另外此篇希望能够写的深入一些。
looper是什么就不介绍了吧，一个线程的消息泵，handler是消息的操作者，messagequeue是消息队列。
我们从源头开始看起，activity里的主ui线程就是ActivityThread mMainThread。这个ActivityThread的main函数会在程序创建的时候被调用，那么看下内部：

    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("");

        Looper.prepareMainLooper();

        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();

        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }

首先走了Looper.prepareMainLooper();这个是与普通线程创建looper不同的地方，普通的都是prepare方法调用。那么看看里面：

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

还是prepare，但是传递的参数是false。在这里表示的是不允许退出。再来就是prepare:

    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));
    }

存储线程本地对象中一个新的looper。同时可以看到，如果已经存在了这个线程本地对象，那么直接报错，也就是说一个线程只允许一个looper存在。
回到ActivityThread的main，初始化好之后就是sMainThreadHandler = thread.getHandler();这个getHandler里直接返回的是mH，其实就是一个Handler的子类H。这个H是个很长的类，就是定义好的对activity默认相应的各项。
这之后会调用到Looper.loop();进入实质性的工作函数中。

    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;

        // 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.isTagEnabled(traceTag)) {
                Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));
            }
            try {
                msg.target.dispatchMessage(msg);
            } 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();
        }
    }

首先看到在Looper的构造函数里就创建了MessageQueue:

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

那么这个loop函数中就直接取过来用，后面是个死循环，不断的通过queue.next()获取新的消息，并最终调用msg.target.dispatchMessage(msg);来处理。至此looper分析完了。下面看看Message的msg.target.dispatchMessage(msg);是怎么调用的：
看到message的时候，他的target就是Handler。这下子串上了吧，在looper的loop函数循环中枚举新message，并交给message里的Handler的dispatchMessage函数处理。那么好吧，我们回顾下，在发送message的时候，一般先obtain获取一个消息，我们看看：

    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();
    }

看起来像链表是吧，每次取得时候将sPool给m，sPool移动到下一个，然后将sPoolSize减一，最后返回m。再看下回收部分：

    void recycleUnchecked() {
        // Mark the message as in use while it remains in the recycled object pool.
        // Clear out all other details.
        flags = FLAG_IN_USE;
        what = 0;
        arg1 = 0;
        arg2 = 0;
        obj = null;
        replyTo = null;
        sendingUid = -1;
        when = 0;
        target = null;
        callback = null;
        data = null;

        synchronized (sPoolSync) {
            if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
                next = sPool;
                sPool = this;
                sPoolSize++;
            }
        }
    }

这里将自己赋值给sPool，然后sPoolSize++，看到这里应当明白，其实就是个链表的应用，保证sPool指向的是空闲的message的第一个。
然后呢，应用的时候会调用Handler的sendMessage函数，并且将参数设置为刚才获取到的空闲message，对吧。那么我们看看这个sendMessage，最终会调用到sendMessageAtTime中：

    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);
    }

这里出现了MessageQueue，然后会走到enqueueMessage：

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

第一句就是msg.target = this;，清楚了吧，这里将message的target赋值为handler自身。那么回到loop这个函数中，会走到msg.target.dispatchMessage(msg);这句话，实际上就是在走handler的msg.target.dispatchMessage。再进入到handler中看看这个dispatchMessage：

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

能看到什么？先试图调用message的callback，如果没有则试图调用自身的mCallback的handleMessage，如果还没有，好吧，直接走handleMessage。依次看一下，首先是handleCallback：

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

这个callback是个什么呢？可以通过Message的obtain看到：

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

        return m;
    }

一个runnable，那么这个runnable是何时被赋值的呢？看Handler中：

    public final boolean post(Runnable r)
    {
       return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
    }

看到了吧，这里在执行post的时候给的runnable就是这个callback。那么再想想，我们在写代码的时候，很多时候都会走一个handler的post或者postDelayed，执行一段代码在主线程中，这个传递进来的runnable就是message的callback了。顺便说下，View里的post也是调用的这个东西。
下面是Handler自身的mCallback了，在构造Handler的时候可以指定一个callback传递进来，这个Callback是这样定义的：

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

指定的话就会走这个标准的回调，否则最后会走Handler的handleMessage，这个才是我们最常用的继承下来的函数。看到了吧，由于loop函数运行在主线程中，因此以上这些都是在主线程中运行的代码。注意，这3个是排他性的，如果前面的可以执行就不会走后面的。
现在比较清楚了吧，整个消息循环是如何运转的。