Android消息机制源码分析
本篇主要介绍Android中的消息机制，即Looper、Handler是如何协同工作的；
Looper：主要用来管理当前线程的消息队列，每个线程只能有一个Looper
Handler：用来将消息（Message）插入到当前线程的消息队列，并负责分发Looper中的消息，将消息发送到当前线程执行
具体关系图如下所示：
接下来我们来分析一下Looper和Handler的源码，了解一下其中的奥妙。
首先我们从一个程序运行的入口来分析，源码如下：
public static void main(String[] args){
......
Looper.prepareMainLooper();//初始化Looper
......
if(smainThreadHandler==null){
smainThreadHandler=thread.getHandler();//初始化Handler
}
......
Looper.loop();//消息循环执行
}
可以看出，程序在运行的时候首先会创建主线程的Looper对象，并通过Looper开启消息循环，不停的取出消息并执行；
接下来我们来研究Looper的源码；
第一部分：Looper源码
初始化
1 private Looper(boolean quitAllowed) {
2 mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
3 mThread = Thread.currentThread();
4 }
5
6 初始化Looper对象（该过程包含初始化消息队列和当前线程对象）
7 private static void prepare(boolean quitAllowed) {
8 if (sThreadLocal.get() != null) {
9 throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
10 }
11 sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
12 }
可以看出Looper在初始化的时候，首先会创建消息队列，并通过sThreadLocal保存在当前的线程本地变量中；
再来看一下程序入口Looper.prepareMainLooper();//初始化Looper究竟执行了什么
1 //初始化主线程的Looper对象
2 public static void prepareMainLooper() {
3 prepare(false);
4 synchronized (Looper.class) {
5 if (sMainLooper != null) {
6 throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
7 }
8 sMainLooper = myLooper();
9 }
10 }
这里有两行关键的代码：prepare(false);和sMainLooper = myLooper();
首先我们来看prepare(false);即上面讲到的 初始化Looper，可以看看上面的源码；
我们来看sMainLooper = myLooper();
1 public static @Nullable Looper myLooper() {
2 return sThreadLocal.get();
3 }
非常简单，我们上面提到在初始化Looper的时候会把Looper保存到当前线程的本地变量中，而这行代码的意思
就是从线程本地变量中将looper取出来
有了Looper，程序怎样才能运行？答案就在Looper.loop();//消息循环执行
1 public static void loop() {
2 final Looper me = myLooper();//得到当前线程的Looper对象
3 if (me == null) {
4 throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
5 }
6 final MessageQueue queue = me.mQueue;//得到消息队列
7
8 ......
9
10 //执行消息循环
11 for (;;) {
12 Message msg = queue.next(); // might block
13 if (msg == null) {
14 // No message indicates that the message queue is quitting.
15 return;
16 }
17 msg.target.dispatchMessage(msg);
18 msg.recycleUnchecked();
19 }
20 }
显而易见，loop方法就是获取到当前线程的Looper对象，并从中循环取出消息，并执行，程序就这样跑起来了，具体是如何分发消息的
我们将会在下面讲解；
至此我们至少应该明白，当主线程在执行的时候
1、初始化Looper，并将Looper保存的线程变量中
2、Looper在初始化的时候会创建消息队列，并管理消息队列
2、取出Looper，并从消息队列中取出消息，循环执行
第二部分：Handler源码
我们知道Handler有两种使用方式，一种是使用handler.post(Runnable r);另一种是复写handleMessage(Message msg)方法
复写handleMessage(Message msg)方法非常简单，Handler在消息分发的时候，直接回调该方法即可，我们主要来研究第一种
1 public final boolean post(Runnable r)
2 {
3 return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
4 }
看到这个我们首先得明白getPostMessage(r)干了什么
1 private static Message getPostMessage(Runnable r) {
2 Message m = Message.obtain();
3 m.callback = r;
4 return m;
5 }
可以看出是将r封装成了一个消息，r作为该消息的回调；
我们接着看：
1 public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
2 {
3 if (delayMillis < 0) {
4 delayMillis = 0;
5 }
6 return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
7 }
关键代码在sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
继续：
1 //得到消息队列
2 public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
3 MessageQueue queue = mQueue;
4 if (queue == null) {
5 RuntimeException e = new RuntimeException(
6 this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
7 Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
8 return false;
9 }
10 return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
11 }
这段代码主要就是获取到消息队列，有了消息队列我们接着看enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
1 //handler和msg建立关联
2 private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
3 msg.target = this;
4 if (mAsynchronous) {
5 msg.setAsynchronous(true);
6 }
7 return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
8 }
msg.target = this;这里将msg的target指向自己，msg的target只能是this
最后相信大家也看出来了，接下来就是真正将msg插入到消息队列了
1 //负责将msg插入到消息队列
2 boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
3 if (msg.target == null) {
4 throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
5 }
6
7 synchronized (this) {
8 //将msg插入到消息队列
9
10 msg.when = when;
11 Message p = mMessages;
12 boolean needWake;
13 //消息队列为链式存储 如果消息队列中的消息为0，将msg插入到第一个，并新建一个message对象，将
14 //msg对象的next指向新建的message 等待新msg插入
15 if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
16 // New head, wake up the event queue if blocked.
17 msg.next = p;
18 mMessages = msg;
19 needWake = mBlocked;
20 } else {
21 //将msg插入到队尾
22 for (;;) {
23 prev = p;
24 p = p.next;
25 if (p == null || when < p.when) {
26 break;
27 }
28 if (needWake && p.isAsynchronous()) {
29 needWake = false;
30 }
31 }
32 msg.next = p; // invariant: p == prev.next
33 prev.next = msg;
34 }
35
36
37 }
38 return true;
39 }
绕了这么大一圈，最后是通过Handler中的消息队列，将消息成功插入队尾，至此handler在post的时候实际上
是将r封装成了一个msg并插入到消息队列；
另外这里再提一下Handler第二种方式即复写handleMessage(Message msg)方法使用
handler.sendMessage(msg);
其源代码其实就是执行以上的
1 public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
2 {
3 if (delayMillis < 0) {
4 delayMillis = 0;
5 }
6 return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
7 }
重复以上一系列过程，将msg插入到消息队列；
最后我们来看一下比较关键的消息分发，消息分发是在以上Looper源码的loop方法中核心方法是：
msg.target.dispatchMessage(msg);
我们知道msg的target只能是Handler本身，因此消息分发是在Handler中来完成的；
1 /**
2 * Handle system messages here.
3 */
4 public void dispatchMessage(Message msg) {
5 if (msg.callback != null) {
6 handleCallback(msg);
7 } else {
8 if (mCallback != null) {
9 if (mCallback.handleMessage(msg)) {
10 return;
11 }
12 }
13 handleMessage(msg);
14 }
15 }
第一：if (msg.callback != null) 如果你传入了callback即Runnable，那么就执行 handleCallback(msg);
即调用r的run方法，通常是handler.post(r);类型的
第二：if (mCallback != null)这种方法允许让activity等来实现Handler.Callback接口，避免了自己编写handler重写handleMessage方法。
第三：handleMessage(msg); 即handler.sendMessage(msg);时调用的。直接回调Handler的handleMessage(msg);方法
至此，Android中的消息机制Looper和Handler相信你已经有了一定的了解；
最后我们再来总结一下
1、Looper 一个线程中只能有一个Looper，用来管理消息队列
2、Looper从消息队列里取出msg，交给Handler来进行分发，分发到Handler所在的线程执行，即创建Handler时的线程；
3、可以在当前线程中创建消息对象或直接复写Runnable的run方法，同过Handler将msg和r封装后的msg插入到消息队列
