深入剖析Android消息機制
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在Android 中，線程內(nèi)部或者線程之間進行信息交互時經(jīng)常會使用消息，這些基礎(chǔ)的東西如果我們熟悉其內(nèi)部的原理，將會使我們?nèi)菀?、更好地架?gòu)系統(tǒng)，避免一些低級的錯誤。在學習Android中消息機制之前，我們先了解與消息有關(guān)的幾個類：
本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/149333.htm1.Message
消息對象，顧名思義就是記錄消息信息的類。這個類有幾個比較重要的字段：
a.arg1和arg2：我們可以使用兩個字段用來存放我們需要傳遞的整型值，在Service中，我們可以用來存放Service的ID。
b.obj：該字段是Object類型，我們可以讓該字段傳遞某個多項到消息的接受者中。
c.what：這個字段可以說是消息的標志，在消息處理中，我們可以根據(jù)這個字段的不同的值進行不同的處理，類似于我們在處理Button事件時，通過switch（v.getId（））判斷是點擊了哪個按鈕。
在使用Message時，我們可以通過new Message（）創(chuàng)建一個Message實例，但是Android 更 推薦我們通過Message.obtain（）或者Handler.obtainMessage（）獲取Message對象。這并不一定是直接創(chuàng)建一個新 的實例，而是先從消息池中看有沒有可用的Message實例，存在則直接取出并返回這個實例。反之如果消息池中沒有可用的Message實例，則根據(jù)給定 的參數(shù)new一個新Message對象。通過分析源碼可得知，Android系統(tǒng)默認情況下在消息池中實例化10個Message對象。
2.MessageQueue
消息隊列，用來存放Message對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按照“先進先出”的原則存放消息。存放并非實際意義的保存，而是將Message對象以鏈表的方 式串聯(lián)起來的。MessageQueue對象不需要我們自己創(chuàng)建，而是有Looper對象對其進行管理，一個線程最多只可以擁有一個 MessageQueue。我們可以通過Looper.myQueue（）獲取當前線程中的MessageQueue。
3.Looper
MessageQueue的管理者，在一個線程中，如果存在Looper對象，則必定存在MessageQueue對象，并且只存在一個Looper對象和一個MessageQueue對象。在Android 系統(tǒng)中，除了主線程有默認的Looper對象，其它線程默認是沒有Looper對象。如果想讓我們新創(chuàng)建的線程擁有Looper對象時，我們首先應(yīng)調(diào)用Looper.prepare（）方法，然后再調(diào)用Looper.loop（）方法。典型的用法如下：
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class LooperThread extends Thread
{
public Handler mHandler;
public void run（）
{
Looper.prepare（）;
//其它需要處理的操作
Looper.loop（）;
}
}
倘若我們的線程中存在Looper對象，則我們可以通過Looper.myLooper（）獲取，此外我們還可以通過 Looper.getMainLooper（）獲取當前應(yīng)用系統(tǒng)中主線程的Looper對象。在這個地方有一點需要注意，假如Looper對象位于應(yīng)用程 序主線程中，則Looper.myLooper（）和Looper.getMainLooper（）獲取的是同一個對象。
4.Handler
消息的處理者。通過Handler對象我們可以封裝Message對象，然后通過sendMessage（msg）把Message對象添加到 MessageQueue中；當MessageQueue循環(huán)到該Message時，就會調(diào)用該Message對象對應(yīng)的handler對象的 handleMessage（）方法對其進行處理。由于是在handleMessage（）方法中處理消息，因此我們應(yīng)該編寫一個類繼承自 Handler，然后在handleMessage（）處理我們需要的操作。
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# public class MessageService extends Service
#
# {
# private static final String TAG = “MessageService”;
# private static final int KUKA = 0;
# private Looper looper;
# private ServiceHandler handler;
# /**
# * 由于處理消息是在Handler的handleMessage（）方法中，因此我們需要自己編寫類
# * 繼承自Handler類，然后在handleMessage（）中編寫我們所需要的功能代碼
# * @author coolszy
# *
# */
# private final class ServiceHandler extends Handler
# {
# public ServiceHandler（Looper looper）
# {
# super（looper）;
# }
#
# @Override
# public void handleMessage（Message msg）
# {
# // 根據(jù)what字段判斷是哪個消息
# switch （msg.what）
# {
# case KUKA：
# //獲取msg的obj字段。我們可在此編寫我們所需要的功能代碼
# Log.i（TAG， “The obj field of msg：” + msg.obj）;
# break;
# // other cases
# default：
# break;
# }
# // 如果我們Service已完成任務(wù)，則停止Service
# stopSelf（msg.arg1）;
# }
# }
#
# @Override
# public void onCreate（）
# {
# Log.i（TAG， “MessageService-->onCreate（）”）;
# // 默認情況下Service是運行在主線程中，而服務(wù)一般又十分耗費時間，如果
# // 放在主線程中，將會影響程序與用戶的交互，因此把Service
# // 放在一個單獨的線程中執(zhí)行
# HandlerThread thread = new HandlerThread（“MessageDemoThread”， Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND）;
# thread.start（）;
# // 獲取當前線程中的looper對象
# looper = thread.getLooper（）;
# //創(chuàng)建Handler對象，把looper傳遞過來使得handler、
# //looper和messageQueue三者建立聯(lián)系
# handler = new ServiceHandler（looper）;
# }
#
# @Override
# public int onStartCommand（Intent intent， int flags， int startId）
# {
# Log.i（TAG， “MessageService-->onStartCommand（）”）;
#
# //從消息池中獲取一個Message實例
# Message msg = handler.obtainMessage（）;
# // arg1保存線程的ID，在handleMessage（）方法中
# // 我們可以通過stopSelf（startId）方法，停止服務(wù)
# msg.arg1 = startId;
# // msg的標志
# msg.what = KUKA;
# // 在這里我創(chuàng)建一個date對象，賦值給obj字段
# // 在實際中我們可以通過obj傳遞我們需要處理的對象
# Date date = new Date（）;
# msg.obj = date;
# // 把msg添加到MessageQueue中
# handler.sendMessage（msg）;
# return START_STICKY;
# }
#
# @Override
# public void onDestroy（）
# {
# Log.i（TAG， “MessageService-->onDestroy（）”）;
# }
#
# @Override
# public IBinder onBind（Intent intent）
# {
# return null;
# }
# }
注：在測試代碼中我們使用了HandlerThread類，該類是Thread的子類，該類運行時將會創(chuàng)建looper對象，使用該類省去了我們自己編寫Thread子類并且創(chuàng)建Looper的麻煩。
下面我們通過查看源碼，分析下程序的運行過程：
1.onCreate（）
首先啟動服務(wù)時將會調(diào)用onCreate（）方法，在該方法中我們new了一個HandlerThread對象，提供了線程的名字和優(yōu)先級。
緊接著我們調(diào)用了start（）方法，執(zhí)行該方法將會調(diào)用HandlerThread對象的run（）方法：
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public void run（） {
mTid = Process.myTid（）;
Looper.prepare（）;
synchronized （this） {
mLooper = Looper.myLooper（）;
notifyAll（）;
}
Process.setThreadPriority（mPriority）;
onLooperPrepared（）;
Looper.loop（）;
mTid = -1;
}
在run（）方法中，系統(tǒng)給線程添加的Looper，同時調(diào)用了Looper的loop（）方法：
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1. public static final void loop（） {
2.
3. Looper me = myLooper（）;
4. MessageQueue queue = me.mQueue;
5. while （true） {
6. Message msg = queue.next（）; // might block
7. //if （！me.mRun） {
8. // break;
9. //}
10. if （msg ！= null） {
11. if （msg.target == null） {
12. // No target is a magic identifier for the quit message.
13. return;
14. }
15. if （me.mLogging！= null） me.mLogging.println（
16. “>>>>> Dispatching to ” + msg.target + “ ”
17. + msg.callback + “： ” + msg.what
18. ）;
19. msg.target.dispatchMessage（msg）;
20. if （me.mLogging！= null） me.mLogging.println（
21. “ Finished to ” + msg.target + “ ”
22. + msg.callback）;
23. msg.recycle（）;
24. }
25. }
26. }
通過源碼我們可以看到loop（）方法是個死循環(huán)，將會不停的從MessageQueue對象中獲取Message對象，如果MessageQueue 對象中不存在Message對象，則結(jié)束本次循環(huán)，然后繼續(xù)循環(huán)；如果存在Message對象，則執(zhí)行 msg.target.dispatchMessage（msg），但是這個msg的.target字段的值是什么呢？我們先暫時停止跟蹤源碼，返回到 onCreate（）方法中。線程執(zhí)行完start（）方法后，我們可以獲取線程的Looper對象，然后new一個ServiceHandler對象， 我們把Looper對象傳到ServiceHandler構(gòu)造函數(shù)中將使handler、looper和messageQueue三者建立聯(lián)系。
2.onStartCommand（）
執(zhí)行完onStart（）方法后，將執(zhí)行onStartCommand（）方法。首先我們從消息池中獲取一個Message實例，然后給 Message對象的arg1、what、obj三個字段賦值。緊接著調(diào)用sendMessage（msg）方法，我們跟蹤源代碼，該方法將會調(diào)用 sendMessageDelayed（msg， 0）方法，而sendMessageDelayed（）方法又會調(diào)用sendMessageAtTime（msg， SystemClock.uptimeMillis（） + delayMillis）方法，在該方法中我們要注意該句代碼msg.target = this，msg的target指向了this，而this就是ServiceHandler對象，因此msg的target字段指向了 ServiceHandler對象，同時該方法又調(diào)用MessageQueue 的enqueueMessage（msg， uptimeMillis）方法：
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# final boolean enqueueMessage（Message msg， long when） {
# if （msg.when ！= 0） {
# throw new AndroidRuntimeException（msg
# + “ This message is already in use.”）;
# }
# if （msg.target == null ！mQuitAllowed） {
# throw new RuntimeException（“Main thread not allowed to quit”）;
# }
# synchronized （this） {
# if （mQuiting） {
# RuntimeException e = new RuntimeException（
# msg.target + “ sending message to a Handler on a dead thread”）;
# Log.w（“MessageQueue”， e.getMessage（）， e）;
# return false;
# } else if （msg.target == null） {
# mQuiting = true;
# }
# msg.when = when;
# //Log.d（“MessageQueue”， “Enqueing： ” + msg）;
# Message p = mMessages;
# if （p == null || when == 0 || when p.when） {
# msg.next = p;
# mMessages = msg;
# this.notify（）;
# } else {
# Message prev = null;
# while （p ！= null p.when = when） {
# prev = p;
# p = p.next;
# }
# msg.next = prev.next;
# prev.next = msg;
# this.notify（）;
# }
# }
# return true;
# }
該方法主要的任務(wù)就是把Message對象的添加到MessageQueue中（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最基礎(chǔ)的東西，自己畫圖理解下）。
handler.sendMessage（）-->handler.sendMessageDelayed（）-->handler.sendMessageAtTime（）-->msg.target = this;queue.enqueueMessage==>把msg添加到消息隊列中
3.handleMessage（msg）
onStartCommand（）執(zhí)行完畢后我們的Service中的方法就執(zhí)行完畢了，那么handleMessage（）是怎么調(diào)用的呢？在前 面分析的loop（）方法中，我們當時不知道m(xù)sg的target字段代碼什么，通過上面分析現(xiàn)在我們知道它代表ServiceHandler對 象，msg.target.dispatchMessage（msg）;則表示執(zhí)行ServiceHandler對象中的 dispatchMessage（）方法：
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1. public void dispatchMessage（Message msg） {
2. if （msg.callback ！= null） {
3. handleCallback（msg）;
4. } else {
5. if （mCallback ！= null） {
6. if （mCallback.handleMessage（msg）） {
7. return;
8. }
9. }
10. handleMessage（msg）;
11. }
12. }
該方法首先判斷callback是否為空，我們跟蹤的過程中未見給其賦值，因此callback字段為空，所以最終將會執(zhí)行handleMessage（）方法，也就是我們ServiceHandler類中復寫的方法。在該方法將根據(jù)what字段的值判斷執(zhí)行哪段代碼。
至此，我們看到，一個Message經(jīng)由Handler的發(fā)送，MessageQueue的入隊，Looper的抽取，又再一次地回到Handler的懷抱中。而繞的這一圈，也正好幫助我們將同步操作變成了異步操作。
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