由Message，Handler，MessageQueue和Looper引发的思考？
2017-08-17 14:23 363 0
1.首先看一段App应用程序启动的时候的源码流程分析图（网上看到的）：
从上图我们可以看到：当我们点击桌面的应用程序的图标的时候，首先会通过Binder的IPC通信机制，启动ActivityManagerService的startActivity方法，如果发现进程没有启动的话，需要通过zygote（受精卵）孵化出一个新的进程，在新的进程中执行ActivityThread的main方法。
2.我们在获取到Looper.getMainLooper()是通过sMainLooper来获取的，那这个sMainLooper是在哪里赋值的？
答：首先我们看到在Looper中有一个方法prepareMainLooper（）,该方法会对sMainLooper进行初始化，那么我们在什么时候会调用该方法呢，为什么我们在主线程中创建handler的时候，不需要手动去调用这个方法，而是直接利用handler的构造方法，不需要对looper进行处理就创建呢？
细看framework的源码，可以看到整个 Framework 框架只有两个地方调用了 prepareMainLooper 方法：
第一处是在 SystemServer.java 中的 ServerThread,这个线程是在 Android 启动过程中的 main() 方法启动的：
public static void main(String\[\] args) { new SystemServer().run();
}public SystemServer() {
mFactoryTestMode = FactoryTest.getMode();
}private void run() {
Looper.prepareMainLooper();
Looper.loop();
}
第二处是在 ActivityThread.java 的 main() 方法中：
public static void main(String\[\] args) {
......
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false); if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
AsyncTask.init();
Looper.loop();
}
因为systemServer是超级进程，是在系统启动的时候，用来初始化各种系统核心服务，是在不同于APP的进程中的。（从上面的分析来看的话，Android一个应用开启对应一个进程，一个进程对应有一个主线程。）根据下图，我们可以明白是在App点击时候的入口，ActivityThread中对sMainLooper进行赋值的。
3.为什么在子线程创建handler的时候，需要调用Looper.prepare()方法？
答：现在我们来看handler的构造方法，对应无Looper形参的构造方法，都会执行下面的构造方法
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;
}
因为在Looper.prepare()会创建一个looper与当前线程绑定。如果子线程没有调用prepare方法的话，那个mLooper=null，就会出现上面的报错了。为什么主线程不需要调用，从1中我们可以看到，在app进程创建的时候，会调用Looper.prepareMainLooper(),所以主线程就不用再调用一次了。
4.当handler发送一个消息的时候，怎么将消息插到队列中？
答：如果发送的是Runnable，不是一个消息，也会在代码中转成Message类型，然后最终会执行handler的private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis)方法，
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
将消息插入到消息队列当中去。其中的queue是通过looper.mQueue获取的意味着messageQueue和当前的looper是绑定的，所以一个looper应该是对应一个messageQueue。
5.当Message插入到MessageQueue当中，系统是怎么通知到对应的handler来执行handlerMessage方法呢？
答：如果是在主线程创建Looper的话，默认会调用Looper.loop()方法，会不停地从消息队列中取出消息，如果消息队列为空，则不循环，此时释放cpu，不会占用cpu资源，如果有消息的话，那就执行msg.target.dispatchMessage(msg);实际上就是调用handler的dispachMessage方法，会调用handler的handleMessage方法。
6.在主线程中通过Looper.loop()死循环，为什么不会对主线程造成阻塞呢？
答：因为在该方法中，Looper在创建的过程中，会创建对应的MessageQueue对象，在构造函数中，会调用JNI的方法nativeInit()，通过这个方法会在c++层创建NativeMessageQueue，同时NativeMessageQueue会创建一个Looper对象，这个Looper对象是通过pipe（管道）设计而成的，如果有消息则唤起读线程，没有消息则线程阻塞，释放cpu资源。回看java层的Looper类的loop方法，Message msg = queue.next()，进入next方法，会执行nativePollOnce(mPtr, nextPollTimeoutMillis)，调用JNI层的nativePollOnce方法，会调用NativeMessageQueue的pollOnce()，内部调用了c++层Looper对象的pollOnce()，该方法会调用pollInner()，pollInner()方法就是先通过epoll_wait()进入空闲等待状态，等待消息队列的管道上的消息(IO事件)。如果有消息待处理(即管道上有IO写事件发生，写事件是EPOLLIN类型)，则调用awoken()将消息读取出来。所以直到有messageQueue中有消息的时候，才会唤起，如果没有java层没有消息的时候，线程是会释放掉cpu资源的；另外所有的ui操作都通过handler来发消息操作。
结论：
1.我们通过handler发送一个消息，都是通过looper放置对应的messageQueue当中，然后Looper.loop()会不断地从messageQueue中获取消息，有消息的话，就通过msg.target（实际就是handler）.handlerMessage()；
2.① 每个Thread只对应一个Looper；② 每个Looper只对应一个MessageQueue；③ 每个MessageQueue中有N个Message；④ 每个Message中最多指定一个Handler来处理事件。一个线程可以拥有多个handler，但是一个handler只能绑定一个线程。Looper是属于某一个线程的，一个looper对应一个MessageQueue。判断这个handleMessage（）方法在哪个线程上执行，就看这个handler的looper对象是在哪个线程，就在这对应的线程上执行。
如果有什么不对的，还请指正！
