Android源码学习(1) Handler

Handler的实例化

在安卓开发中，经常会用到Handler将任务提交到指定线程（例如主线程）去执行或者让其延迟执行。Handler的构造函数有多种重载形式，但最终都调用到如下两种之一：

public Handler(Callback callback, boolean async) {
    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;
}

public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
    mLooper = looper;
    mQueue = looper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}

可以看到：这两个构造函数的区别只是Looper的获取方式不一样，当未指定Looper时，Handler内部会通过Looper.myLooper()静态方法，获取当前线程的Looper。我们往Handler上发送的Message或者Runnable正是由这个Looper（或该Looper的线程）负责处理的。我们可以通过Looper.getMainLooper()获取主线程的Looper。

发送Message或者Runnable

调用post、postAtTime、postDelayed提交Runnable，调用sendMessage、sendEmptyMessage、sendMessageDelayed、sendEmptyMessageDelayed、sendMessageAtTime、sendEmptyMessageAtTime发送Message，最终都调用到sendMessageAtTime：

public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
    MessageQueue queue = mQueue;
    if (queue == null) {
        RuntimeException e = new RuntimeException(
                this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
        Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
        return false;
    }
    return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}

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

也就是说，提交的Runnable最终会被包装成Message，此时Message的callback字段将指向该Runnable。所有提交的Message都将会被插入名为mQueue的有序队列中，排序的依据便是传入的uptimeMillis（该值在enqueueMessage操作中会被赋给Message的when字段）。MessageQueue使用生产者-消费者模式，post*和send*产生的消息，最终会被Looper消费。（第2行中将mQueue赋给局部变量queue再通过改变访问mQueue，显然是出于多线程并发的安全性考虑）

使用postAtFrontOfQueue、sendMessageAtFrontOfQueue可以分别提交Runnable和Message到mQueue的队首，该Runnable或者Message将在Looper的下次循环中处得到处理。

使用removeCallbacks、removeMessages、removeCallbackAndMessages可以移除掉已经提交的Runnable或者Message。

消息处理

Handler通过dispatchMessage处理往其发送的消息：

public void dispatchMessage(Message msg) {
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);
    } else {
        if (mCallback != null) {
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        handleMessage(msg);
    }
}

private static void handleCallback(Message message) {
    message.callback.run();
}

public void handleMessage(Message msg) {
}

如果是Runnable，将直接执行；如果是普通的Message，将交由handlMessage进行处理。自定义Handler时，通过重写handlMessage进行具体处理。