Android 消息機(jī)制詳解

一、常見(jiàn)使用場(chǎng)景

消息機(jī)制中主要用于多線(xiàn)程的通訊,在 Android 開(kāi)發(fā)中最常見(jiàn)的使用場(chǎng)景是:在子線(xiàn)程做耗時(shí)操作,操作完成后需要在主線(xiàn)程更新 UI(子線(xiàn)程不能直接修改 UI)。這時(shí)就需要用到消息機(jī)制來(lái)完成子線(xiàn)程和主線(xiàn)程的通訊。

如以下代碼片段所示:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TextView tvText;

    private Handler mHandler = new Handler() {

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            tvText.setText(msg.obj.toString());
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        tvText = (TextView) findViewById(R.id.tv_text);
        new Thread() {

            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(10000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                Message msg = Message.obtain();
                msg.obj = Thread.currentThread().getName();
                mHandler.sendMessage(msg);
            }
        }.start();
    }
}

子線(xiàn)程阻塞 10 秒后發(fā)送消息更新 TextView,TextView 顯示來(lái)源的線(xiàn)程名。

這里有兩個(gè)限制:

  1. 不能讓阻塞發(fā)生在主線(xiàn)程,否則會(huì)發(fā)生 ANR

  2. 不能在子線(xiàn)程更新 TextView。

所以只能在子線(xiàn)程阻塞 10 秒,然后通過(guò) Handler 發(fā)送消息,Handler 處理獲取到的消息并在主線(xiàn)程更新 TextView。

二、消息機(jī)制分析

1. 準(zhǔn)備階段

1.1 Handler 構(gòu)造方法

private Handler mHandler = new Handler() {
    ...
};

查看 Handler 的源碼:

...

public Handler() {
    this(null, false);
}

...

/**
 * @hide 該構(gòu)造方法是隱藏的,無(wú)法直接調(diào)用
 */
public Handler(Callback callback, boolean async) {
    if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
        final Class<? extends Handler> klass = getClass();
        if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
                (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
            Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
                klass.getCanonicalName());
        }
    }
    mLooper = Looper.myLooper();
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}

...

Handler 的構(gòu)造方法需要傳入兩個(gè)參數(shù),第一個(gè)參數(shù)是 Handler.Callback 接口的實(shí)現(xiàn),第二個(gè)參數(shù)是標(biāo)志傳遞的 Message 是否是異步。

構(gòu)造方法內(nèi)部首先會(huì)檢查 Handler 的使用是否可能存在內(nèi)存泄漏的問(wèn)題,如果存在會(huì)發(fā)出一個(gè)警告:

所以在使用 Handler 的時(shí)候一般聲明為靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)或使用弱引用的方式。

接著會(huì)調(diào)用 Looper.myLooper() 獲取到 Looper 對(duì)象,并判斷該 Looper 對(duì)象是否為 null,如果為 null 則拋出異常;如果不為 null 則進(jìn)行相應(yīng)的賦值操作。由此可知 Looper.myLooper() 方法并不會(huì)構(gòu)造一個(gè) Looper 對(duì)象,而是從某個(gè)地方獲取到一個(gè) Looper 對(duì)象。

所以,在創(chuàng)建 Handler 對(duì)象時(shí)必須先創(chuàng)建 Looper 對(duì)象。

1.2 Looper 對(duì)象的創(chuàng)建

下面查看 Looper 源碼:

...

static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();

...

/** Initialize the current thread as a looper.
 * This gives you a chance to create handlers that then reference
 * this looper, before actually starting the loop. Be sure to call
 * {@link #loop()} after calling this method, and end it by calling
 * {@link #quit()}.
 */
public static void prepare() {
    prepare(true);
}

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));
}

/**
 * Initialize the current thread as a looper, marking it as an
 * application's main looper. The main looper for your application
 * is created by the Android environment, so you should never need
 * to call this function yourself.  See also: {@link #prepare()}
 */
public static void prepareMainLooper() {
    prepare(false);
    synchronized (Looper.class) {
        if (sMainLooper != null) {
            throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
        }
        sMainLooper = myLooper();
    }
}

...

public static @Nullable Looper myLooper() {
    return sThreadLocal.get();
}

...

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

...

從 Looper 的源碼可知,Looper 類(lèi)中對(duì)外部提供兩個(gè)方法用于創(chuàng)建 Looper 對(duì)象:prepare() 和 prepareMainLooper(),并將創(chuàng)建的 Looper 對(duì)象保存到 sThreadLocal 中。myLooper() 方法獲取 Looper 對(duì)象也是從 sThreadLocal 中獲取。

sThreadLocal 是一個(gè)ThreadLocal 對(duì)象,ThreadLocal 用于提供線(xiàn)程局部變量,在多線(xiàn)程環(huán)境可以保證各個(gè)線(xiàn)程里的變量獨(dú)立于其它線(xiàn)程里的變量。也就是說(shuō) ThreadLocal 可以為每個(gè)線(xiàn)程創(chuàng)建一個(gè)【單獨(dú)的變量副本】,相當(dāng)于一個(gè)線(xiàn)程的 private static 類(lèi)型變量。

在 Looper 的真正創(chuàng)建對(duì)象方法 prepare(boolean quitAllowed) 中,會(huì)先判斷當(dāng)前線(xiàn)程是否已經(jīng)有 Looper 對(duì)象,沒(méi)有時(shí)才可以創(chuàng)建并保存到當(dāng)前線(xiàn)程中,每個(gè)線(xiàn)程只允許有一個(gè) Looper。

上面的示例代碼中是在主線(xiàn)程中實(shí)例化 Handler 的,但是并沒(méi)有調(diào)用 Looper 的創(chuàng)建方法,而且也沒(méi)有拋出異常,說(shuō)明主線(xiàn)程中是有 Looper 對(duì)象的。

那么主線(xiàn)程中的 Lopper 對(duì)象是從哪里來(lái)的呢?

在 Looper 的 prepareMainLooper() 方法注釋中可以看到這樣一句話(huà):

The main looper for your application is created by the Android environment, so you should never need to call this function yourself.

意思是:應(yīng)用程序的主 Looper 由 Android 環(huán)境創(chuàng)建,不應(yīng)該自己調(diào)用該方法。

由此可知,在 Android 系統(tǒng)源碼中應(yīng)該會(huì)調(diào)用該方法,通過(guò)查找該方法的使用發(fā)現(xiàn),在 ActivityThread 類(lèi)的 main 方法中調(diào)用了 Looper.prepareMainLooper():

public static void main(String[] args) {
    ...
    Looper.prepareMainLooper();
    ...
    Looper.loop();
    throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}

所以在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)就已經(jīng)為主線(xiàn)程創(chuàng)建了一個(gè) Looper 對(duì)象。

2. 發(fā)送消息

繼續(xù)分析示例代碼,在子線(xiàn)程阻塞結(jié)束后會(huì)創(chuàng)建一個(gè) Message 對(duì)象,然后使用 Handler 發(fā)送該 Message 對(duì)象。

...

Message msg = Message.obtain();
msg.obj = Thread.currentThread().getName();
mHandler.sendMessage(msg);

...

2.1 創(chuàng)建 Message 對(duì)象

調(diào)用 Message 的 obtain() 方法創(chuàng)建 Message 對(duì)象。

查看 Message 的源碼:

...

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();
}

...

public Message() {
}

...

Message 是消息機(jī)制中消息的載體,為了優(yōu)化性能,避免重復(fù) Message 的創(chuàng)建,Message 使用了消息池機(jī)制,當(dāng)調(diào)用 obtain() 方法時(shí),會(huì)先嘗試從消息池中獲取一個(gè) Message 對(duì)象,消息池中沒(méi)有時(shí)才創(chuàng)建新的對(duì)象;Message 對(duì)象使用完后會(huì)重新回收到消息池中。Message 的消息池使用了鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),Message 類(lèi)本身時(shí)支持鏈表結(jié)構(gòu)的。

所以在創(chuàng)建 Message 對(duì)象時(shí)不要直接使用構(gòu)造方法。

創(chuàng)建好 Message 對(duì)象后,可以給 Message 的一些屬性賦值,用于描述該消息或攜帶數(shù)據(jù)。

2.2 Handler 發(fā)送消息

調(diào)用 Handler 的 sendMessage(Message msg) 方法發(fā)送消息。

通過(guò)查看 Handler 的源碼可知,在 Handler 中有許多發(fā)送消息的方法,所有的發(fā)送消息方法最終都會(huì)調(diào)用 enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) 方法。

...

public final boolean sendMessage(Message msg) {
    return sendMessageDelayed(msg, 0);
}

...

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) {
    if (delayMillis < 0) {
        delayMillis = 0;
    }
    return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}

...

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);
}

...

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

首先給 Message 的 target 屬性賦值,即當(dāng)前的 Handler;然后根據(jù) Handler 的 mAsynchronous 值設(shè)置該 Message 是否是異步的,mAsynchronous 的值在 Handler 實(shí)例化時(shí)被賦值;最后調(diào)用 MessageQueue 的 enqueueMessage(Message msg, long when) 方法。

可以看出在 Handler 中也只是對(duì) Message 對(duì)象的屬性進(jìn)行了相關(guān)賦值操作,最終是調(diào)用了 MessageQueue 的 enqueueMessage(Message msg, long when) 方法。

2.3 MessageQueue

enqueueMessage() 方法中的 MessageQueue 對(duì)象來(lái)自于 Handler 的 mQueue 屬性:

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);
}

而 mQueue 屬性在 Handler 實(shí)例化時(shí)賦值的:

public Handler(Callback callback, boolean async) {
    ...
    mLooper = Looper.myLooper();
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}

mQueue 是 Looper 中的 MessageQueue 對(duì)象,在 Looper 創(chuàng)建時(shí)被實(shí)例化:

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

查看 MessageQueue 的構(gòu)造方法:

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

MessageQueue 是消息隊(duì)列,Handler 發(fā)送消息其實(shí)就是將 Message 對(duì)象插入到消息隊(duì)列中,該消息隊(duì)列也是使用了鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。同時(shí) Message 也是消息機(jī)制中 Java 層和 native 層的紐帶,這里暫且不關(guān)心 native 層相關(guān)實(shí)現(xiàn)。

MessageQueue 在實(shí)例化時(shí)會(huì)傳入 quitAllowed 參數(shù),用于標(biāo)識(shí)消息隊(duì)列是否可以退出,由 ActivityThread 中 Looper 的創(chuàng)建可知,主線(xiàn)程的消息隊(duì)列不可以退出。

MessageQueue 插入消息:

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
    if (msg.target == null) { // target 即 Handler 不允許為 null
        throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
    }
    if (msg.isInUse()) { // 是否在被使用
        throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
    }
    synchronized (this) {
        if (mQuitting) { // 是否正在退出消息隊(duì)列
            IllegalStateException e = new IllegalStateException(
                    msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
            Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
            msg.recycle(); // 回收 Message,回收到消息池
            return false;
        }
        msg.markInUse(); // 標(biāo)記為正在使用
        msg.when = when;
        Message p = mMessages; // 獲取當(dāng)前消息隊(duì)列中的第一條消息
        boolean needWake;
        if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
            // 消息隊(duì)列為空 或 新消息的觸發(fā)時(shí)間為 0 或 新消息的觸發(fā)時(shí)間比消息隊(duì)列的第一條消息的觸發(fā)時(shí)間早
            // 將新消息插入到隊(duì)列的頭,作為消息隊(duì)列的第一條消息。
            msg.next = p;
            mMessages = msg;
            needWake = mBlocked; // 當(dāng)阻塞時(shí)需要喚醒
        } else {
            // 將新消息插入到消息隊(duì)列中(非隊(duì)列頭)
            // 當(dāng)阻塞 且 消息隊(duì)列頭是 Barrier 類(lèi)型的消息(消息隊(duì)列中一種特殊的消息,可以看作消息屏障,用于攔截同步消息,放行異步消息) 且 當(dāng)前消息是異步的 時(shí)需要喚醒
            needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
            Message prev;
            // 循環(huán)消息隊(duì)列,比較新消息的觸發(fā)時(shí)間和隊(duì)列中消息的觸發(fā)時(shí)間,將新消息插入到合適的位置
            for (;;) {
                prev = p; // 將前一條消息賦值給 prev
                p = p.next; // 將下一條消息賦值給 p
                if (p == null || when < p.when) {
                    // 如果已經(jīng)是消息隊(duì)列中的最后一條消息 或 新消息的觸發(fā)時(shí)間比較早 則退出循環(huán)
                    break;
                }
                if (needWake && p.isAsynchronous()) {
                    // 需要喚醒 且 下一條消息是異步的 則不需要喚醒
                    needWake = false;
                }
            }
            // 將新消息插入隊(duì)列
            msg.next = p;
            prev.next = msg;
        }

        if (needWake) {
            // 如果需要喚醒調(diào)用 native 方法喚醒
            nativeWake(mPtr);
        }
    }
    return true;
}

MessageQueue 根據(jù)消息的觸發(fā)時(shí)間,將新消息插入到合適的位置,保證所有的消息的時(shí)間順序。

3. 處理消息

消息的發(fā)送已經(jīng)分析過(guò)了,下面需要分析的是如何獲取消息并處理消息,繼續(xù)分析實(shí)例代碼:

private Handler mHandler = new Handler() {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        super.handleMessage(msg);
        tvText.setText(msg.obj.toString());
    }
};

從示例代碼中可以看到 Handler 的 handleMessage(Message msg) 負(fù)責(zé)處理消息,但是并沒(méi)有看到是如何獲取到消息的。需要在 Handler 的源碼中查找是在哪里調(diào)用 handleMessage(Message msg) 方法的。

通過(guò)在 Handler 的源碼中查找,發(fā)現(xiàn)是在 dispatchMessage(Message msg) 方法中調(diào)用 handleMessage(Message msg) 的。

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

3.1 Looper 循環(huán)從消息隊(duì)列中取消息

dispatchMessage(Message msg) 方法中,根據(jù)不同的情況調(diào)用不同的消息處理方法。繼續(xù)向上查找 dispatchMessage(Message msg) 的引用,發(fā)現(xiàn)是在 Looper 的 loop() 方法中調(diào)用的,而在之前分析 Looper 的創(chuàng)建時(shí),可以知道在 ActivityThread 的 main 方法中有調(diào)用 loop() 方法。

public static void main(String[] args) {
    ...
    Looper.prepareMainLooper();
    ...
    Looper.loop();
    throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}

下面分析 loop() 方法:

public static void loop() {
    final Looper me = myLooper(); // 獲取當(dāng)前線(xiàn)程的 Looper 對(duì)象
    if (me == null) { // 當(dāng)前線(xiàn)程沒(méi)有 Looper 對(duì)象則拋出異常
        throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
    }
    final MessageQueue queue = me.mQueue; // 獲取到當(dāng)前線(xiàn)程的消息隊(duì)列
    // 清空遠(yuǎn)程調(diào)用端進(jìn)程的身份,用本地進(jìn)程的身份代替,確保此線(xiàn)程的身份是本地進(jìn)程的身份,并跟蹤該身份令牌
    // 這里主要用于保證消息處理是發(fā)生在當(dāng)前 Looper 所在的線(xiàn)程
    Binder.clearCallingIdentity();
    final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
    // 無(wú)限循環(huán)
    for (;;) {
        Message msg = queue.next(); // 從消息隊(duì)列中獲取消息,可能會(huì)阻塞
        if (msg == null) {
            // 沒(méi)有消息則退出循環(huán),正常情況下不會(huì)退出的,只會(huì)阻塞在上一步,直到有消息插入并喚醒返回消息
            return;
        }
        // 默認(rèn)為 null,可通過(guò) setMessageLogging() 方法來(lái)指定輸出,用于 debug 功能
        final Printer logging = me.mLogging;
        if (logging != null) {
            logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                    msg.callback + ": " + msg.what);
        }
        // 開(kāi)始跟蹤,并寫(xiě)入跟蹤消息,用于 debug 功能
        final long traceTag = me.mTraceTag;
        if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {
            Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));
        }
        try {
            // 通過(guò) Handler 分發(fā)消息
            msg.target.dispatchMessage(msg);
        } finally {
            // 停止跟蹤
            if (traceTag != 0) {
                Trace.traceEnd(traceTag);
            }
        }
        if (logging != null) {
            logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
        }
        // 確保在分發(fā)消息的過(guò)程中線(xiàn)程的身份沒(méi)有改變,如果改變則發(fā)出警告
        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(); // 回收消息,將 Message 放入消息池
    }
}

在 loop() 方法中,會(huì)不停的循環(huán)以下操作:

  1. 調(diào)用當(dāng)前線(xiàn)程的 MessageQueue 對(duì)象的 next() 方法獲取消息

  2. 通過(guò)消息的target,即 Handler 分發(fā)消息

  3. 回收消息,將分發(fā)后的消息放入消息池

3.1 從消息隊(duì)列中獲取消息

在 loop() 方法中獲取消息時(shí)有可能會(huì)阻塞,來(lái)看下 MessageQueue 的 next() 方法的實(shí)現(xiàn):

Message next() {
    // 如果消息隊(duì)列退出,則直接返回
    // 正常運(yùn)行的應(yīng)用程序主線(xiàn)程的消息隊(duì)列是不會(huì)退出的,一旦退出則應(yīng)用程序就會(huì)崩潰
    final long ptr = mPtr;
    if (ptr == 0) {
        return null;
    }
    int pendingIdleHandlerCount = -1; // 記錄空閑時(shí)處理的 IdlerHandler 數(shù)量,可先忽略
    int nextPollTimeoutMillis = 0; // native 層使用的變量,設(shè)置的阻塞超時(shí)時(shí)長(zhǎng)
    // 開(kāi)始循環(huán)獲取消息
    for (;;) {
        if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
            Binder.flushPendingCommands();
        }
        // 調(diào)用 native 方法阻塞,當(dāng)?shù)却齨extPollTimeoutMillis時(shí)長(zhǎng),或者消息隊(duì)列被喚醒,都會(huì)停止阻塞
        nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
        synchronized (this) {
            // 嘗試獲取下一條消息,獲取到則返回該消息
            final long now = SystemClock.uptimeMillis();
            Message prevMsg = null;
            Message msg = mMessages; // 獲取消息隊(duì)列中的第一條消息
            if (msg != null && msg.target == null) {
                // 如果 msg 為 Barrier 類(lèi)型的消息,則攔截所有同步消息,獲取第一個(gè)異步消息
                // 循環(huán)獲取第一個(gè)異步消息
                do {
                    prevMsg = msg;
                    msg = msg.next;
                } while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
            }
            if (msg != null) {
                if (now < msg.when) {
                    // 如果 msg 的觸發(fā)時(shí)間還沒(méi)有到,設(shè)置阻塞超時(shí)時(shí)長(zhǎng)
                    nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                } else {
                    // 獲取消息并返回
                    mBlocked = false;
                    if (prevMsg != null) {
                        // 如果 msg 不是消息隊(duì)列的第一條消息,上一條消息的 next 指向 msg 的 next。
                        prevMsg.next = msg.next;
                    } else {
                        // 如果 msg 是消息隊(duì)列的第一條消息,則 msg 的 next 作為消息隊(duì)列的第一條消息 // msg 的 next 置空,表示從消息隊(duì)列中取出了 msg。
                        mMessages = msg.next;
                    }
                    msg.next = null; // msg 的 next 置空,表示從消息隊(duì)列中取出了 msg
                    if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
                    msg.markInUse(); // 標(biāo)記 msg 為正在使用
                    return msg; // 返回該消息,退出循環(huán)
                }
            } else {
                // 如果沒(méi)有消息,則設(shè)置阻塞時(shí)長(zhǎng)為無(wú)限,直到被喚醒
                nextPollTimeoutMillis = -1;
            }
            // 如果消息正在退出,則返回 null
            // 正常運(yùn)行的應(yīng)用程序主線(xiàn)程的消息隊(duì)列是不會(huì)退出的,一旦退出則應(yīng)用程序就會(huì)崩潰
            if (mQuitting) {
                dispose();
                return null;
            }
            // 第一次循環(huán) 且 (消息隊(duì)列為空 或 消息隊(duì)列的第一個(gè)消息的觸發(fā)時(shí)間還沒(méi)有到)時(shí),表示處于空閑狀態(tài)
            // 獲取到 IdleHandler 數(shù)量
            if (pendingIdleHandlerCount < 0
                    && (mMessages == null || now < mMessages.when)) {
                pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size();
            }
            if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {
                // 沒(méi)有 IdleHandler 需要運(yùn)行,循環(huán)并等待
                mBlocked = true; // 設(shè)置阻塞狀態(tài)為 true
                continue;
            }
            if (mPendingIdleHandlers == null) {
                mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)];
            }
            mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);
        }
        // 運(yùn)行 IdleHandler,只有第一次循環(huán)時(shí)才會(huì)運(yùn)行
        for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {
            final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];
            mPendingIdleHandlers[i] = null; // 釋放 IdleHandler 的引用
            boolean keep = false;
            try {
                keep = idler.queueIdle(); // 執(zhí)行 IdleHandler 的方法
            } catch (Throwable t) {
                Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);
            }
            if (!keep) {
                synchronized (this) {
                    mIdleHandlers.remove(idler); // 移除 IdleHandler
                }
            }
        }
        // 重置 IdleHandler 的數(shù)量為 0,確保不會(huì)重復(fù)運(yùn)行
        // pendingIdleHandlerCount 置為 0 后,上面可以通過(guò) pendingIdleHandlerCount < 0 判斷是否是第一次循環(huán),不是第一次循環(huán)則 pendingIdleHandlerCount 的值不會(huì)變,始終為 0。
        pendingIdleHandlerCount = 0;
        // 在執(zhí)行 IdleHandler 后,可能有新的消息插入或消息隊(duì)列中的消息到了觸發(fā)時(shí)間,所以將 nextPollTimeoutMillis 置為 0,表示不需要阻塞,重新檢查消息隊(duì)列。
        nextPollTimeoutMillis = 0;
    }
}

nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis) 是調(diào)用 native 層的方法執(zhí)行阻塞操作,其中 nextPollTimeoutMillis 表示阻塞超時(shí)時(shí)長(zhǎng):

  • nextPollTimeoutMillis = 0 則不阻塞

  • nextPollTimeoutMillis = -1 則一直阻塞,除非消息隊(duì)列被喚醒

三、總結(jié)

消息機(jī)制的流程如下:

  1. 準(zhǔn)備階段:
  • 在子線(xiàn)程調(diào)用 Looper.prepare() 方法或 在主線(xiàn)程調(diào)用 Lopper.prepareMainLooper() 方法創(chuàng)建當(dāng)前線(xiàn)程的 Looper 對(duì)象(主線(xiàn)程中這一步由 Android 系統(tǒng)在應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)完成)

  • 在創(chuàng)建 Looper 對(duì)象時(shí)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)消息隊(duì)列 MessageQueue

  • Looper 通過(guò) loop() 方法獲取到當(dāng)前線(xiàn)程的 Looper 并啟動(dòng)循環(huán),從 MessageQueue 不斷提取 Message,若 MessageQueue 沒(méi)有消息,處于阻塞狀態(tài)

  1. 發(fā)送消息
  • 使用當(dāng)前線(xiàn)程創(chuàng)建的 Handler 在其它線(xiàn)程通過(guò) sendMessage() 發(fā)送 Message 到 MessageQueue

  • MessageQueue 插入新 Message 并喚醒阻塞

  1. 獲取消息
  • 重新檢查 MessageQueue 獲取新插入的 Message

  • Looper 獲取到 Message 后,通過(guò) Message 的 target 即 Handler 調(diào)用 dispatchMessage(Message msg) 方法分發(fā)提取到的 Message,然后回收 Message 并繼續(xù)循環(huán)獲取下一個(gè) Message

  • Handler 使用 handlerMessage(Message msg) 方法處理 Message

  1. 阻塞等待
  • MessageQueue 沒(méi)有 Message 時(shí),重新進(jìn)入阻塞狀態(tài)
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