我們知道在編程時許多操作（如更新UI）需要在主線程中完成，而且，耗時操作（如網(wǎng)絡(luò)連接）需要放在子線程中，否則會引起ANR。所以我們常使用Handler來實現(xiàn)線程間的消息傳遞，這里討論的也就是Handler的運行機制。
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Handler的運行主要由兩個類來支撐：Looper與MessageQueue。熟悉開發(fā)的朋友都知道在子線程中默認是無法創(chuàng)建Handler的，這是因為子線程中不存在消息隊列。當需要創(chuàng)建一個與子線程綁定的Handler時，標準代碼如下：
重慶分公司
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class LooperThread extends Thread {
public Handler mHandler;
public void run() {
Looper.prepare();
mHandler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
// process incoming messages here
}
};
Looper.loop();
}
}在創(chuàng)建Handler前，需要先調(diào)用Looper.prepare()方法，之后再調(diào)用Looper.loop()方法。也就是說Handler的功能實現(xiàn)建立在Looper之上。
static final ThreadLocalsThreadLocal = new ThreadLocal (); final MessageQueue mQueue; final Thread mThread; 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)); } private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread(); }
由于Looper的消息循環(huán)是一個死循環(huán)，一個線程最多只能有一個Looper，所以Looper.prepare()函數(shù)首先檢查該線程是否已經(jīng)擁有一個Looper，如果有則拋出異常。Looper通過ThreadLocal類為每個線程儲存獨立的Looper實例，簡單說一下ThreadLocal的實現(xiàn)原理：
Java并發(fā)編程：深入剖析ThreadLocal
首先，在每個線程Thread內(nèi)部有一個ThreadLocal.ThreadLocalMap類型的成員變量threadLocals，這個threadLocals就是用來存儲實際的變量副本的，鍵值為當前ThreadLocal變量，value為變量副本。
初始時，在Thread里面，threadLocals為空，當通過ThreadLocal變量調(diào)用get()方法或者set()方法，就會對Thread類中的threadLocals進行初始化，并且以當前ThreadLocal變量為鍵值，以ThreadLocal要保存的副本變量為value，存到threadLocals。
然后在當前線程里面，如果要使用副本變量，就可以通過get方法在threadLocals里面查找。
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;
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
msg.target.dispatchMessage(msg);
msg.recycleUnchecked();
}
}在4行可以看到一個我們熟悉的異常信息，說明并沒有Looper與當前線程相關(guān)聯(lián)，也就無法進行消息傳遞。Looper.loop()方法本身是一個死循環(huán)，不斷在MessageQueue中取出Message對象進行處理，然后調(diào)用Message.recycleUnchecked()方法對其回收，這也是為什么官方推薦使用Message.obtain()方法來獲取Message實例，而不是直接新建對象。當沒有消息可處理時，MessageQueue.next()方法將阻塞，直到新的消息到來。
對于MessageQueue，我們只需要關(guān)注兩個函數(shù)即可，一個是MessageQueue.enqueueMessage()另一個是MessageQueue.next()，它們分別對應(yīng)著隊列的插入與取出操作。MessageQueue中隊列是使用單鏈表實現(xiàn)的，由Message.next屬性指向其下一個元素。
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
synchronized (this) {
msg.markInUse();
msg.when = when;
Message p = mMessages;
boolean needWake;
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
msg.next = p;
mMessages = msg;
} else {
Message prev;
for (;;) {
prev = p;
p = p.next;
if (p == null || when < p.when) {
break;
}
}
msg.next = p; // invariant: p == prev.next
prev.next = msg;
}
}
return true;
}向MessageQueue中插入元素時，需要根據(jù)Message.when屬性的大小決定插入的位置，它代表了Meesage需要被處理的時間，拿Handler.sendMessage()函數(shù)為例。
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;
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);
}從調(diào)用流程來看，Handler.sendMessage()函數(shù)其實就是向MessageQueue的消息隊列中插入了一個Message.when屬性為當前時間的元素。
對于MessageQueue.next()函數(shù)，簡單來說它的作用就是在MessageQueue的頭部取出元素，然后執(zhí)行Handler.dispatchMessage()函數(shù)。
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
handleMessage(msg);
}
}
private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}如果我們使用Handler.post()函數(shù)發(fā)送一個Runnable對象，那么最終Runnable對象會在Handler.handleCallback()函數(shù)中執(zhí)行。如果是一個普通Message，那么它會被分發(fā)到一個我們熟悉的函數(shù)中，Handler.handleMessage()，這就是為什么一般我們都需要重寫這個函數(shù)對消息進行處理。
