Android 的 Handler 機制實現原理分析

handler在安卓開發中是必須掌握的技術，但是很多人都是停留在使用階段。使用起來很簡單，就兩個步驟，在主線程重寫handler的handleMessage( )方法，在工作線程發送消息。但是，有沒有人想過這種技術是怎麼實現的呢？下面我們一起探討下。

先上圖，讓大家好理解下handler機制：

handler機制示例圖

上面一共出現了幾種類，ActivityThread，Handler，MessageQueue，Looper，msg（Message）,對這些類作簡要介紹：

ActivityThread：程序的啟動入口，為什麼要介紹這個類，是因為該類就是我們說的主線程，它對Looper進行操作的。

Handler：字面意思是操控者，該類有比較重要的地方，就是通過handler來發送消息（sendMessage）到MessageQueue和 操作控件的更新（handleMessage）。handler下面持有這MessageQueue和Looper的對象。

MessageQueue：字面意思是消息隊列，就是封裝Message類。對Message進行插入和取出操作。

Message：這個類是封裝消息體並被發送到MessageQueue中的，給類是通過鏈表實現的，其好處方便MessageQueue的插入和取出操作。還有一些字段是（int what，Object obj，int arg1，int arg2）。what是用戶定義的消息和代碼，以便接收者（handler）知道這個是關於什麼的。obj是用來傳輸任意對象的，arg1和arg2是用來傳遞一些簡單的整數類型的。

下面，我們按照啟動順序來進行源碼分析：

從上面可以看出，ActivityThread類是用來啟動Android的，其源碼為：

ActivityThread類：

接下來，我們看到Looper類了，我們進去看看裡面的源碼實現：

首先，我們看看裡面有哪些字段：

 Looper的內部屬性

然後我們迫不及待地要想去看看prepareMainLooper方法，到底干了什麼

Looper.prepareMainLooper()方法

這裡我們可以看到，prepareMainLooper是為了設置一個持有消息隊列和消息序列器的Looper進去ThreadLocal。接下來我們看看loop方法吧：

Looper.loop()方法

我們可以看到loop方法中，會取出內部的消息序列器，並且迭代裡面的消息，根據消息的target分發消息（到handleMessage方法中）。如果你有疑問，你應該是不清楚Looper的MessageQueue為什麼會有Message。那麼我們就馬上去看，到底是哪裡添加消息的。話說，到了這裡我也好像沒有分析到和我們handler相關的操作吧。因為你和我都知道handler的作用是sendMessage和handleMessage，所以我們知道，Looper中的消息序列器的消息體，肯定是從sendMessage中添加進去的。不墨跡,我們馬上進入Handler的源碼分析。

首先，我們先看看Handler的字段:

Handler的字段

接著，我們看看Handler的構造方法，我們可以看到，Handler有兩類構造方法（別看到6個，它們都是往這兩種方法調用的）：

Handler的構造方法

接著，我們要進入Handler.dispatchMessage()方法，因為我們要解釋上面剛剛Looper.loop方法。dispatchMessage的方法很簡單，只有三個方向，其源碼為：

Handler.dispatchMessage()方法

到這裡為止，執行代碼就結束了。那麼問題來了，消息從哪裡來的？帶著這個疑問，我們馬上進入Handler.sendMessage()邏輯去看看，其源碼是：

Handler.sendMessage()方法

好不容易找到了發送消息的邏輯並理解了，但是還要去殼，在MessageQueue中分析了,首先，我們回顧下，消息序列器是在Looper.prepare()中初始化的。MessageQueue源碼，構造方法很簡單：

MessageQueue構造方法

然後我們再到達MessageQueue.enqueueMessage()方法中看源碼：

MessageQueue.enqueueMessage()方法

這個是發送消息的最終執行代碼，就是把消息放進消息序列器。在Looper.loop()方法中，我們是需要不斷從消息序列器中取出消息的。其過程也是我們可以進去MessageQueue.next()的源碼中看看：

MessageQueue.next()方法

這樣，整個過程就完成了。在這些執行過程中，Message是它們的物件。我們可以看看Message的結構：

Message的字段

除此之外，Message的數據結構是基於鏈表的，方法都很簡單的，我就不貼出來了。

總結一下，其實就是用一個ThreadLocal來存儲對象，然後在執行的時候，能夠保證對象的不變形，這樣就能達到在主先線程更新UI了。