每個 Android 開發者必須知道的訊息機制問題總結

Android的訊息機制幾乎是面試必問的話題，當然也並不是因為面試，而去學習，更重要的是它在Android的開發中是必不可少的，佔著舉足輕重的地位，所以弄懂它是很有必要的。下面就來說說最基本的東西。

Looper

作用：

• 關聯起Thread
• 迴圈取出訊息

1、Looper是否可以直接例項化？

Looper構造方法是私有的，其中做了兩件事

• 建立一個MessageQueue

• 得到與之對應的Thread

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

2、一個執行緒能對應多個Lopper？

不能，一個執行緒對應一個Looper物件，通過ThreadLocal保證一個執行緒只有一個Looper與之對應，如果多次呼叫Looper.prepare();則會丟擲執行時異常。

 private static void prepare(boolean quitAllowed) {
   if (sThreadLocal.get() != null) { // 檢視是否有looper與當前執行緒對應
        throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
    }
    sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}

3、Looper是無限迴圈，會阻塞嗎？

是，當開啟一個loop後是一個死迴圈，從MessageQueue中取出訊息，處理訊息，但是也有可能退出，在沒有訊息後退出迴圈。

  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;
	// 略
    for (;;) {
        Message msg = queue.next(); // might block
        if (msg == null) { // 當沒有訊息的時候，退出
            // No message indicates that the message queue is quitting.
            return;
        }
// 略
        msg.target.dispatchMessage(msg);
   }

4、可以再次呼叫Looper.prepareMainLooper嗎？

不可以，Looper.prepareMainLooper最終也是呼叫prepare()，同2.

public static void prepareMainLooper() {
    prepare(false); // 建立一個Looper
    synchronized (Looper.class) {
        if (sMainLooper != null) {
            throw new IllegalStateException("The main Looper has already been 				prepared.");
        }
        sMainLooper = myLooper();
    }
}

5、MainLooper什麼時候建立的？

MainLooper是啟動Activity建立ActivityThread(並不是一個Thread)時候建立，所以不能多次建立。

public static void main(String[] args) {
  // 略
   Process.setArgV0("<pre-initialized>");
  Looper.prepareMainLooper();
  // 略
  ActivityThread thread = new ActivityThread();
  thread.attach(false);
  // 略
  if (sMainThreadHandler == null) {
  	sMainThreadHandler = thread.getHandler();
  }

  // 略
  Looper.loop();
  throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
  }
}

Handler

作用:

• 傳送訊息到MessageQueue
• 處理訊息

1、Handler如何與Looper、MessageQueue關聯起來？

我們知道一個Looper對應一個Thread，一個Looper包含一個MessageQueue。當我們建立Handler時就會從當前執行緒中取出與之對應的Looper，讓後在從Looper中取出MessageQueue。

// 1、自動獲取
public Handler(Callback callback, boolean async) {
 	// 略
    mLooper = Looper.myLooper(); // 取出當前執行緒中的Looper
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread that has not called 						Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue; // 取出MessageQueue
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}
// 2、傳遞一個Looper進來
public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
        mLooper = looper;
        mQueue = looper.mQueue;
        mCallback = callback;
        mAsynchronous = async;
    }

Message

單項鍊表結構。

作用：

• 資料的載體

1、訊息如何複用的？

從全域性訊息池(連結串列結構)中

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();
}

2、Message為什麼能傳遞？

Android中想要傳遞物件要麼實現Serializable要麼Parcelable，在這裡是實現了Parcelable介面。

public final class Message implements Parcelable {
  // 略
}

3、如何與Handler關聯？

我們知道在訊息傳機制中Handler充當著“快遞員”的角色，那麼他又是如何與“貨物”－－Message發生關係呢？實際上Message有一個成員變數target他的型別正是Handler，

/*package*/ Runnable callback;

public int arg1; 

public int arg2;

public Object obj;

/*package*/ Handler target; // 關鍵點

當我們通過Handler去send一個Message時候最終都會為target賦值為this，即當前的Handler。

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

另為如果是通過Message.Obtain(),獲取的複用Message也會為其賦值。

多說一句，Handler.obtainMessage()呼叫的就是Message.Obtain()。

public final Message obtainMessage(){
    return Message.obtain(this);
}

總結：

通過一系列的包涵關係，最終Looper、Handler、Message、MessageQueue即發生關聯，從而形成一個閉合，開啟訊息迴圈。

困惑

最近一直在看這方面的知識，但是能力有限，還是有不少困惑，如果有錯誤，或你理解下面的問題請聯絡我fvaryu@qq.com,願與君交流學習，謝謝

1、Message中的sPool，哪裡初始化的？為什麼Message.obtain()中不會拋異常？

2、ActivityThread並不是執行緒，為什麼可以建立一個Looper，Main Thread什麼時候建立？

3、為什麼序列化了的物件就可以傳遞？與Binder有關？

4、MessageQueue對應的是NativeMessageQueue，具體實現需要學習？

5、Loop.loop()，會退出嗎？退出時機是什麼？如果會退出，那麼主執行緒同樣會退出嗎？