[聚合文章] Handler机制原理(三)Looper的源码分析

消息系统 2017-12-19 14 阅读

刚看源码的时候:“这TM写的是啥?那写的又TM是啥?”
研究明白了之后:“奥,原来就这点玩意儿啊,太简单了。”

Looper的职责很单一,就是单纯的从MessageQueue中取出消息分发给消息对应的宿主Handler,因此它的代码不多(300行左右)。

Looper是线程独立的且每个线程只能存在一个Looper。

Looper会根据自己的存活情况来创建和退出属于它自己的MessageQueue。

创建与退出Looper

上面的结论中提到了Looper是线程独立的且每个线程只能存在一个Looper。所以构造Looper实例的方法类似于单例模式。隐藏构造方法,对外提供了两个指定的获取实例方法prepare()prepareMainLooper()

    // 应用主线程(UI线程)Looper实例    private static Looper sMainLooper;    // Worker线程Looper实例,用ThreadLocal保存的对象都是线程独立的    static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();    // 与当前Looper对应的消息队列    final MessageQueue mQueue;    // 当前Looper所以的线程    final Thread mThread;    /**     * 对外公开初始化方法     *     * 在普通线程中初始化Looper调用此方法     */    public static void prepare() {        // 初始化一个可以退出的Looper        prepare(true);    }    /**     * 对外公开初始化方法     *     * 在应用主线程(UI线程)中初始化Looper调用此方法     */    public static void prepareMainLooper() {                // 因为是主线程,初始化一个不允许退出的Looper        prepare(false);        synchronized (Looper.class) {            // 如果sMainLooper不等于空说明已经创建过主线程Looper了,不应该重复创建            if (sMainLooper != null) {                throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");            }            sMainLooper = myLooper();        }    }    /**     * 内部私有初始化方法     * @param quitAllowed 是否允许退出Looper     */    private static void prepare(boolean quitAllowed) {        // 每个线程只能有一个Looper        if (sThreadLocal.get() != null) {            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");        }        // 保存实例        sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));    }    /**     * 私有构造方法     * @param quitAllowed 是否允许退出Looper     */      private Looper(boolean quitAllowed) {        // 初始化MessageQueue        mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);        // 得到当前线程实例        mThread = Thread.currentThread();    }

真正创建Looper实例的构造方法中其实很简单,就是创建了对应的MessageQueue实例,然后得到当前线程,值得注意的是MessageQueue和线程实例都是被final关键字修饰的,只能被赋值一次。

对外公开初始化方法prepareMainLooper()是为应用主线程(UI线程)准备的,应用刚被创建就会调用该方法,所以我们不该再去调用它。

开发者可以通过调用对外公开初始化方法prepare()对自己的worker线程创建Looper,但是要注意只能初始化一次。

调用Looper.prepare()方法初始化完成后,可以调用myLooper()myQueue()方法得到当前线程对应的实例。

    public static @Nullable Looper myLooper() {        return sThreadLocal.get();    }    public static @NonNull MessageQueue myQueue() {        return myLooper().mQueue;    }

退出Looper

退出Looper有安全与不安全两种退出方法,其实对应的就是MessageQueue的安全与不安全方法:

    public void quit() {        mQueue.quit(false);    }    public void quitSafely() {        mQueue.quit(true);    }

什么安全退出,什么是不安全退出,在MessageQueue源码中分析过。

运行Looper处理消息

调用Looper.prepare()方法初始化完成Looper后就可以让Looper去工作了,只需要调用Looper.loop()方法即可。

    public static void loop() {        // 得到当前线程下的Looper        final Looper me = myLooper();        // 如果还没初始化过抛异常        if (me == null) {            throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");        }         // 得到当前线程下与Looper对应的消息队列        final MessageQueue queue = me.mQueue;        // 得到当前线程的唯一标识(uid+pid),作用是下面每次循环都判断一下线程有没有被切换        // 不知道为什么要调用两次该方法        Binder.clearCallingIdentity();        final long ident = Binder.clearCallingIdentity();        // 进入死循环不断取出消息        for (;;) {            // 从队列中取出一个消息,这可能会阻塞线程            Message msg = queue.next();             // 如果消息是空的,说明队列已经退出了,直接结束循环,结束方法            if (msg == null) {                return;            }            // 打印日志            final Printer logging = me.mLogging;            if (logging != null) {                logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +                        msg.callback + ": " + msg.what);            }            // 性能分析相关的东西            final long traceTag = me.mTraceTag;            if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {                Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));            }            try {                //尝试将消息分发给宿主(Handler)                //dispatchMessage为宿主Handler的接收消息方法                msg.target.dispatchMessage(msg);            } finally {                 // 性能分析相关的东西                if (traceTag != 0) {                    Trace.traceEnd(traceTag);                }            }            //打印日志            if (logging != null) {                logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);            }            //得到当前线程的唯一标识            final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();            //如果本次循环所在的线程与最开始不一样,打印日志记录            if (ident != newIdent) {                Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x"                        + Long.toHexString(ident) + " to 0x"                        + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "                        + msg.target.getClass().getName() + " "                        + msg.callback + " what=" + msg.what);            }                  //消息分发完毕,回收消息到缓存池            msg.recycleUnchecked();        }    }

总结

Looper的功能很简单,核心方法Looper.loop()就是不断的从消息队列中取出消息分发给对应的宿主Handler,它与对应MessageQueue息息相关,一起创建,一起退出。

Looper更想强调的是线程的独立性与唯一性,利用ThreadLocal保证每个线程只有一个Looper实例的存在。利用静态构造实例方法保证不能重复创建Looper。

Looper.prepareMainLooper()是比较特殊的方法,它是给UI线程准备,理论上开发者在任何情况下都不应该调用它。

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