Android进阶:三、这一次,我们用最详细的方式解析Android消息机制的源码

决定再写一次有关Handler的源码

Handler源码解析

一、创建Handler对象

使用handler最简单的方式:直接new一个Handler的对象

Handler handler = new Handler();

所以我们来看看它的构造函数的源码:

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

    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;
    }

这段代码做了四件事:

  • 1、校验是否可能内存泄漏
  • 2、初始化一个Looper mLooper
  • 3、初始化一个MessageQueue mQueue
    我们一件事一件事的看:

1、校验是否存在内存泄漏

Handler的构造函数中首先判断了FIND_POTENTIAL_LEAKS的值,为true时,会获取该对象的运行时类,如果是匿名类,成员类,局部类的时候判断修饰符是否为static,不是则提示可能会造成内存泄漏。

问:为什么匿名类,成员类,局部类的修饰符不是static的时候可能会导致内存泄漏呢?

答:因为,匿名类,成员类,局部类都是内部类,内部类持有外部类的引用,如果Activity销毁了,而Hanlder的任务还没有完成,那么Handler就会持有activity的引用,导致activity无法回收,则导致内存泄漏;静态内部类是外部类的一个静态成员,它不持有内部类的引用,故不会造成内存泄漏

这里我们可以思考为什么非静态类持有外部类的引用?为什么静态类不持有外部类的引用?

问:使用Handler如何避免内存泄漏呢?

答:使用静态内部类的方式

2、初始化初始化一个Looper mLooper

这里获得一个mLooper,如果为空则跑出异常:

"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare() "

如果没有调用Looper.prepare()则不能再线程里创建handler!我们都知道,如果我们在UI线程创建handler,是不需要调用这个方法的,但是如果在其他线程创建handler的时候,则需要调用这个方法。那这个方法到底做了什么呢?我们去看看代码:

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));
    }

先取sThreadLocal.get()的值,结果判断不为空,则跑出异常“一个线程里只能创建一个Looper”,所以sThreadLocal里存的是Looper;如果结果为空,则创建一个Looper。那我们再看看,myLooper()这个方法的代码:

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

总上我们得出一个结论:当我们在UI线程创建Handler的时候,sThreadLocal里已经存了一个Looper对象,所以有个疑问:

当我们在UI线程中创建Handler的时候sThreadLocal里的Looper从哪里来的?

我们知道,我们获取主线程的Looper需要调用getMainLooper()方法,代码如下:

public static Looper getMainLooper() {
        synchronized (Looper.class) {
            return sMainLooper;
        }
    }

所以我们跟踪一下这个变量的赋值,发现在方法prepareMainLooper()中有赋值,我们去看看代码:

public static void prepareMainLooper() {
        prepare(false);
        synchronized (Looper.class) {
            if (sMainLooper != null) {
                throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
            }
            sMainLooper = myLooper();
        }
    }
  • 第一步调用了prepare(false),这个方法我们刚才已经看了,是创建一个Looper对象,然后存到sThreadLocal中;\
  • 然后判断sMainLooper是否为空,空则抛出异常
  • sMainLooper不为空,则sMainLooper = myLooper()

至此sMainLooper对象赋值成功,所以,我们需要知道prepareMainLooper()这个方法在哪调用的,跟一下代码,就发现在ActivityThread的main方法中调用了Looper.prepareMainLooper();。现在真相大白:
当我们在UI线程中创建Handler的时候sThreadLocal里的Looper是在ActivityThread的main函数中调用了prepareMainLooper()方法时初始化的

ActivityThread是一个在一个应用进程中负责管理Android主线程的执行,包括活动,广播,和其他操作的类

3、初始化一个MessageQueue mQueue

从代码里我们看出这里直接调用了:mLooper.mQueue来获取这个对象,那这个对象可能在Looper初始化的时候就产生了。我们去看看Looper的初始化代码:

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

代码很简单,就是创建了MessageQueue的对象,并获得了当前的线程。

至此,Handler的创建已经完成了,本质上就是获得一个Looper对象和一个MessageQueue对象!

二、使用Handler发送消息

Handler的发送消息的方式有很多,我们跟踪一个方法sendMessage方法一直下去,发现最后竟然调用了enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis),那我们看看这个方法的代码:

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