Android異步消息傳遞機制

Handler的異步消息傳遞機制

MessageQueue工作原理

• MessageQueue主要包含兩個操作：插入和讀取。讀取操作本身會伴隨着刪除操作，插入和讀取對應的方法分別爲enqueueMessage和next，其中enqueueMessage的作用是往消息隊列中插入一條消息，而next的作用是從消息隊列中取出一條消息並將其從消息隊列中移除。儘管MessageQueue叫消息隊列，但是它的內部實現並不是用的隊列，實際上它是通過一個單鏈表的數據結構來維護消息列表，單鏈表在插入和刪除上比較有優勢。

1. enqueueMessage方法的主要操作其實就是單鏈表的插入操作。
2. next方法是一個無限循環的方法，如果消息隊列中沒有消息，那麼next方法會一直阻塞在這裏。當有新消息到來時，next方法會返回這條消息並將其從單鏈表中移除。
   
   

Looper工作原理

• Looper在Android的消息機制中扮演着消息循環的角色，具體來說就是它會不停地從MessageQueue中查看是否有新消息，如果有新消息就會立刻處理，否則就一直阻塞在那裏。
• 在構造方法中它會創建一個MessageQueue，即消息隊列，然後將當前線程的對象保存起來。
  
• 通過Looper.prepare，即可爲當前線程創建一個Looper，接着通過Looper.loop()來開啓消息循環，Looper除了prepare方法外，還提供了prepareMainLooper方法，這個方法主要是給主線程也就是ActivityThread創建Looper使用的，其本質也是通過prepare方法來實現的。由於主線程的Looper比較特殊，所以Looper提供了一個getMainLooper方法，通過它可以在任何地方獲取到主線程的Looper。
  
• Looper也是可以退出的，Looper提供了quit和quitSafely來退岀一個Looper，二者的區別是：quit會直接退出Looper，而quitSafely只是設定一個退出標記，然後把消息隊列中的已有消息處理完畢後才安全地退出。在子線程中，如果手動爲其創建了Looper，那麼在所有的事情完成以後應該調用quit方法來終止消息循環，否則這個子線程就會一直處於等待的狀態，而如果退出Looper以後，這個線程就會立刻終止。
• loop方法是一個死循環，唯一跳岀循環的方式是MessageQueue的next方法返回了null。當Looper的quit方法被調用時，Looper就會調用MessageQueue的quit或者quitSafely方法來通知消息隊列退出，當消息隊列被標記爲退出狀態時，它的next方法就會返回null。也就是說，Looper必須退出，否則loop方法就會無限循環下去。loop方法會調用MessageQueue的next方法來獲取新消息，而next是一個阻塞操作，當沒有消息時，next方法會一直阻塞在那裏，這也導致loop方法一直阻塞在那裏。如果MessageQueue的next方法返回了新消息，Looper就會通過msg.target.dispatchMessage(msg)處理這條消息，這裏的msg.target是發送這條消息的Handler對象，這樣Handler發送的消息最終又交給它的dispatchMessage方法來處理了。但是這裏不同的是，Handler的dispatchMessage方法是在創建Handler時所使用的Looper中執行的，這樣就成功地將代碼邏輯切換到指定的線程中去執行了。
  
  

Handler工作原理

• Handler工作主要包含消息的發送和接收過程。
• 消息的發送可以通過post的一系列方法以及send的一系列方法來實現，post的一系列方法最終是通過send的一系列方法來實現的。
  
• Handler發送消息的過程僅僅是向消息隊列中插入了一條消息，MessageQueue的next方法就會返回這條消息給Looper，Looper收到消息後就開始處理了，最終消息由Looper交由Handler處理，即Handler的dispatchMessage方法會被調用，這時Handler就進入了處理消息的階段。
  
  
  首先，檢查Message的callback是否爲null，不爲null就通過handleCallback來處理消息。Message的callback是一個Runnable對象，實際上就是Handler的post方法所傳遞的Runnable參數。其次，檢査mCallback是否爲null，不爲null就調用mCallback的handleMessage方法來處理消息。Callback是個接口。通過Callback可以採用如下方式來創建Handler對象：Handler handler=new Handler(callback)。Callback可以用來創建一個Handler的實例但並不需要派生Handler的子類。在日常開發中，創建Handler最常見的方式就是派生一個Handler的子類並重寫其handleMessage方法來處理具體的消息，而Callback給我們提供了另外一種使用Handler的方式，當我們不想派生子類時，就可以通過Callback來實現。最後，調用Handler的handleMessage方法來處理消息。
  
• Handler還有一個特殊的構造方法，那就是通過一個特定的Looper來構造Handler，通過這個構造方法可以實現一些特殊的功能。
• Handler的默認構造方法會調用下面的構造方法，很明顯，如果當前線程沒有Looper的話，就會拋出異常，這也解釋了在沒有Looper的子線程中創建Handler會引發程序異常的原因。