Android的消息机制（原理描述篇）

概述

Android的消息机制是由Handler+MessageQueue+Looper三个成为整体共同协作的工作过程。其中Handler可将一个任务切换到指定的线程中去。

在日常开发中，我们都知道系统规定我们必须在主线程（UI线程）中去操作UI控件，同时不建议我们在主线程中执行耗时的操作。
为什么不能在子线程中更新UI呢？因为UI控件是不安全的，但是如果用锁的机制又会影响访问的效率和逻辑变得复杂。ViewRootImpl对UI操作做了验证，验证的方法是checkThread来完成的。

消息的发送：

• Handler调用send方法发送消息
• send方法会调用MessageQueue的enqueueMessage方法将消息放入消息队列中去

• Looper发现有新的消息时，到最后会调用Runable或者Handler的handlerMessage方法
  其中Looper是运行在创建Handler所在的进程中

  ThreadLocal的工作原理

  ThreadLocal：是一个线程内部的数据储存类，他可以把数据储存到指定的线程中去，然后
  在指定的线程才能获取保存在该线程中的数据，其他线程访问不到这些数据。

在Looper、ActivityThread的、AMS都用到了ThreadLocal。

ThreadLocal用法：它可以指定要操作的类型，在不同线程中设置不同的值。

• set方法
  1.获取当前线程
  2.根据当前线程获取Values（内部类）对像
  3.将ThreadLocal的值储存到table（Object[]）数组中去
  4.将ThreadLocal的引用储存在table[index]中
  5.将ThreadLocal的value保存在table[index+1]中

• get方法
  1.获取当前线程
  2.根据当前线程获取指定的Values对象
  3.找到ThreadLocal中引用对象在table中的位置，然后在下一个位置找到ThreadLocal的值

消息队列的工作原理

消息队列在Android中指的是MessageQueue：

• 插入消息
  enqueueMessage方法：往消息队列中插入一条消息，其实它就是一个链表的插入操作
• 读取消息
  next方法：从消息队列中取出一条消息并且从队列中移除该消息它会无限循环，如果消息队列没有消息，则它会阻塞在这里当有新的消息来时，它会返回这条消息并从链表中移除。

Looper的工作原理

Looper在Android的消息机制中扮演着消息循环的角色，不停地从MessageQueue中查看是否有新消息

在Looper在构造方法中它会创建一个MessageQueue，并将当前的线程保存起来

通过Looper.prepar()即可创建一个Looper，接着通过Looper.loop()来开启消息循环

Looper中的PrepareMainLooper方法，主要是给主线程使用的，它的本质也是prepare方法来实现的，
Looper还提供一个getMainLooper方法来获取主线程的Looper。

退出Looper：

• quite方法：直接退出Looper

• quitSafely方法：设定一个退出标记，然后把消息队列中的消息处理完之后再安全退出

  建议在不需要的时候终止Looper
  

  loop方法：里面是一个死循环，唯一能够跳出来的条件是MessageQueue的next方法返回null。 当调用 Looper的quit方法时，MessageQueue的quit或者quitSafely方法来通知消息队列退出，当消息队列被标记为退出状态时，它的next方法会返回null。

在源码中：其中有msg.target，这是一个Handler，它调用dispatchMessage方法，即将消息交由这个方法处理。

Handler的工作原理

Handler发送消息：仅仅是向消息队列插入一条消息，MessageQueue的next方法将消息传给Looper，Looper将收到的消息进行处理，然后交由Handler（dispatchMessage方法）。

Handler处理消息的过程：

1. 检查它的callback是否为空，不为空即通过handlerCallback方法来处理消息
2. 检查mCallback是否为空，如果不为空即调用mCallback的handleMessage方法处理消息
3. 调用Handler的handleMessage方法来处理消息

Handler的特殊构造方法：this(looper,null,false),这就说明了如果当前线程没有Looper的话，则会抛出异常

主线程的消息循环

• Activity的主线程就是ActivityThread，入口为main方法

• main方法里面通过Looper.preparMainLooper来创建主线程的Looper和MessageQueue，然后调用Looper.loop方法进行主线程的消息循环

• ActivityThead.H是一个Handler，内部定义了一组消息类型，主要包含四大组件的启动和停止

• ActivityThread通过ApplicationThread和AMS进行进程间的通信

• AMS->回调ApplicationThread中的Binder方法->ApplicationThread向H发送消息->H将逻辑切换到ActivityThread中执行