目錄概述一、源碼解析1.Looper2.Handler二、分析問題1.一個線程有幾個Handler?2.一個線程有幾個Looper?如何保證?3.Handler內(nèi)存泄漏原因?4.為何主線程可以new Handler?5.子線程中維護(hù)的Looper,消息隊列無消息的時候的處理方案是什么?有什么用?6.Looper死循環(huán)為什么不會導(dǎo)致應(yīng)用卡死?概述

我們就從以下六個問題來探討Handler 機(jī)制和Looper、Handler、Message之前的關(guān)系?

1.一個線程有幾個Handler?

2.一個線程有幾個Looper?如何保證?

3.Handler內(nèi)存泄漏原因?為什么其他的內(nèi)部類沒有說過這個問題?

4.為何主線程可以new Handler?如果在想要在子線程中new Handler 要做些什么準(zhǔn)備?

5.子線程中維護(hù)的Looper,消息隊列無消息的時候的處理方案是什么?有什么用?

6.Looper死循環(huán)為什么不會導(dǎo)致應(yīng)用卡死?

一、源碼解析1.Looper

對于Looper主要是prepare()和loop()兩個方法

首先看prepare()方法

private static void prepare(boolean quitAllowed) {if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException('Only one Looper may be created per thread');}sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); }

可以看出sThreadLocal是一個ThreadLocal對象,ThreadLocal 并不是線程,而是一個線程內(nèi)部的存儲類,可以在線程內(nèi)存儲數(shù)據(jù).在第5行可以看到,將一個Looper實例放入了

ThreadLocal,并且在第2~4行判斷了sThreadLocal是否為空,否則拋出異常.這也Looper.prepare()方法不能被調(diào)用兩次.這也對應(yīng)了上面的第二個問題.

下面來看Looper的構(gòu)造方法:

private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread();}

在Looper的構(gòu)造方法中創(chuàng)建了一個MessageQueue(消息隊列)

然后我們在看loop()方法:

public static void loop() {final Looper me = myLooper();if (me == null) { throw new RuntimeException('No Looper; Looper.prepare() wasn’t called on this thread.');}final MessageQueue queue = me.mQueue;// Make sure the identity of this thread is that of the local process,// and keep track of what that identity token actually is.Binder.clearCallingIdentity();final long ident = Binder.clearCallingIdentity();// Allow overriding a threshold with a system prop. e.g.// adb shell ’setprop log.looper.1000.main.slow 1 && stop && start’final int thresholdOverride =SystemProperties.getInt('log.looper.'+ Process.myUid() + '.'+ Thread.currentThread().getName()+ '.slow', 0);boolean slowDeliveryDetected = false;for (;;) { Message msg = queue.next(); // might block if (msg == null) {// No message indicates that the message queue is quitting.return; } // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger final Printer logging = me.mLogging; if (logging != null) {logging.println('>>>>> Dispatching to ' + msg.target + ' ' +msg.callback + ': ' + msg.what); } final long traceTag = me.mTraceTag; long slowDispatchThresholdMs = me.mSlowDispatchThresholdMs; long slowDeliveryThresholdMs = me.mSlowDeliveryThresholdMs; if (thresholdOverride > 0) {slowDispatchThresholdMs = thresholdOverride;slowDeliveryThresholdMs = thresholdOverride; } final boolean logSlowDelivery = (slowDeliveryThresholdMs > 0) && (msg.when > 0); final boolean logSlowDispatch = (slowDispatchThresholdMs > 0); final boolean needStartTime = logSlowDelivery || logSlowDispatch; final boolean needEndTime = logSlowDispatch; if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg)); } final long dispatchStart = needStartTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0; final long dispatchEnd; try {msg.target.dispatchMessage(msg);dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0; } finally {if (traceTag != 0) { Trace.traceEnd(traceTag);} } if (logSlowDelivery) {if (slowDeliveryDetected) { if ((dispatchStart - msg.when) <= 10) {Slog.w(TAG, 'Drained');slowDeliveryDetected = false; }} else { if (showSlowLog(slowDeliveryThresholdMs, msg.when, dispatchStart, 'delivery', msg)) {// Once we write a slow delivery log, suppress until the queue drains.slowDeliveryDetected = true; }} } if (logSlowDispatch) {showSlowLog(slowDispatchThresholdMs, dispatchStart, dispatchEnd, 'dispatch', msg); } if (logging != null) {logging.println('<<<<< Finished to ' + msg.target + ' ' + msg.callback); } // Make sure that during the course of dispatching the // identity of the thread wasn’t corrupted. final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity(); 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); } msg.recycleUnchecked();} }

第2行:final Looper me = myLooper();

public static @Nullable Looper myLooper() { return sThreadLocal.get();}

第6行:拿到改Looper實例中的mQueue(消息隊列)

第23~98行:進(jìn)入了一個死循環(huán),

第24行:Message msg = queue.next(); next()方法里會一直去取消息,然后會加鎖,就會一直堵塞進(jìn)程,這也就是我們經(jīng)常說的Looper死循環(huán)為什么不會導(dǎo)致死機(jī).在這next()源碼就不粘貼了,后面會說這個為什么不會死機(jī)的問題.

第57行: 調(diào)用msg.target.dispatchMessage(msg); 把消息交給msg的target的dispatchMessage()方法去處理.msg的target是什么呢?其實就是handler對象,下面會分析.

第97行:釋放消息占用的資源

Looper的主要作用:

與當(dāng)前線程綁定,保證一個線程只會有一個Looper實例,同時一個Looper實例也是只有一個MessageQueue.

loop()方法,不斷從MessageQueue中去取消息,交給消息的target屬性的dispatchMessage()去處理.

2.Handler

使用Handler之前,我們都是初始化一個實例,比如用于更新UI線程,我們會在聲明的時候直接初始化,或者在onCreate中初始化Handler實例.所以我們首先看Handler的構(gòu)造方法,

看其如何與MessageQueue聯(lián)系上的,它的子線程中發(fā)送的消息(一般發(fā)送的消息都是在非UI線程)怎么發(fā)送到MessageQueue中的.

public Handler(Callback callback) {this(callback, false); } 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 ' + Thread.currentThread()+ ' that has not called Looper.prepare()');}mQueue = mLooper.mQueue;mCallback = callback;mAsynchronous = async; }

第15行:通過Looper.myLooper()獲取了當(dāng)前線程保存的Looper實例,然后在19行又獲取了這個Looper實例中保存的MessageQueue(消息隊列)

這樣就保證了handler的實例與我們Looper實例中MessageQueue關(guān)聯(lián)上了,

然后我們再看最常用的sendMessage方法:

public final boolean sendMessage(Message msg){ return sendMessageDelayed(msg, 0);}

public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) { Message msg = Message.obtain(); msg.what = what; return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);}

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) {if (delayMillis < 0) { delayMillis = 0;}return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis); }

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); }

看到最后我們發(fā)現(xiàn)最后調(diào)用了sendMessageAtTime,在此方法內(nèi)部有直接獲取MessageQueue然后調(diào)用了enqueueMessage方法,我們再來看此方法:

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

enqueueMessage中首先為meg.target賦值為this, 在Looper的loop()方法會取出每個msg然后交給msg,target.dispatchMessage(msg)去處理消息,也就是把當(dāng)前的Handler作為

msg的target屬性,最終會調(diào)用queue的enqueueMessage的方法,也就是說Handler發(fā)出餓消息,最終會保存到消息隊列中去.

現(xiàn)在已經(jīng)很清楚了:Looper會調(diào)用Prepare()和loop()方法,在當(dāng)前執(zhí)行的線程中保存一個Looper實例,這個實例會保存一個MessageQueue對象,然后在當(dāng)前的線程進(jìn)入一個

無限循環(huán)中去,不斷地從MessageQueue中讀取Handler發(fā)來的消息.然后在回調(diào)創(chuàng)建這個消息的handler的dispatchMessage()方法.下面看一下dispathMessage方法:

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

第10行: 調(diào)用了handleMessage()方法,下面我們看這個方法:

/*** Subclasses must implement this to receive messages.*/public void handleMessage(Message msg) {}

可以看到這個是一個空方法,為什么呢?因為消息的最終回調(diào)是由我們控制的,我們在創(chuàng)建handler的時候都是重寫handleMessage方法,然后根據(jù)msg.what進(jìn)行消息處理的

例如:

private Handler mHandler = new Handler() {public void handleMessage(android.os.Message msg){ switch (msg.what) { case value:break; default:break; }}; };

整個流程已經(jīng)說完了,總結(jié)一哈:

1.首先Looper,prepare()方法在本線程中保存了一個Looper實例,然后該實例中保存一個MessageQueue對象;因為Looper.prepare()在一個線程中只能調(diào)用一次,

所以MessageQueue在一個線程中只會存在一個.

2.Looper.loop()會讓當(dāng)前的線程進(jìn)入一個無限循環(huán),不斷地從MessageQueue的實例中讀取消息,然后回調(diào),msg.target.dispatchMessage(msg)方法.

3.Handler的構(gòu)造方法,會首先得到當(dāng)前線程中保存的Looper實例,進(jìn)而與Looper實例的MessageQueue相關(guān)聯(lián).

4.Handler的sendMessage()方法,會給msg的target賦值為handler自身,然后加入MessageQueue中.

5.在構(gòu)造Handler實例時,我們會重寫handlerMessage方法.也就是msg.target,dispatchMessage(msg)最終調(diào)用的方法.

回過頭來來看我們的之前的六個問題:

二、分析問題1.一個線程有幾個Handler?

我相信大家應(yīng)該都使用過Handler,所以這個問題的答案:多個

這個問題沒有什么好分析的,大家也親身使用過!

2.一個線程有幾個Looper?如何保證?

一個線程能有多個Handler,那么會產(chǎn)生多少個Looper呢? 答案: 1個

為什么?如何保證呢?

在源碼分析中,可以看到sTheadLocal會實例一個Looper,如果在同一個線程中再次調(diào)用Looper.prepare方法,會拋出異常:Only one Looper may be created per thread

說明了同一個線程只能實例Looper對象.

3.Handler內(nèi)存泄漏原因?

為什么其他的內(nèi)部類沒有說過這個問題?

Handler內(nèi)存泄漏原因? 答案: 內(nèi)部類引用外部類方法

private Handler mHandler =new Handler(){@Overridepublic void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); switch (msg.what){case 0: setLog(); break;default: break; }} }; private void setLog() {Log.d(TAG,'This is Log!'); } @Override public void onClick(View v) {switch (v.getId()){ case R.id.create_xml:Log.d(TAG,'create_xml');mHandler.sendMessageDelayed(0,1000*60);break; default:break; }

創(chuàng)建一個匿名內(nèi)部類Handler, 這時候我發(fā)延遲sendMessageDelayed()執(zhí)行setLog()方法,但這個時候我如果強(qiáng)行關(guān)閉Activity,這個時候Activity會被銷毀,但是這個Handler得不到

釋放,因為還要延遲一分鐘才能執(zhí)行setLog()方法,這個時候就會造成內(nèi)存泄漏.

其他的內(nèi)部類為什么不會?

很簡單,比如ListView的ViewHolder這個常用的匿名內(nèi)部類,如果當(dāng)主Activity銷毀,這個時候ViewHolder內(nèi)部類,也是直接被銷毀的!所以不會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏問題!

4.為何主線程可以new Handler?

如果在想要在子線程中new Handler 要做些什么準(zhǔn)備?

由前面的講解，可以看出new Handler的條件是需要一個Looper對象，而Looper對象需要調(diào)用兩個方法prepare()和loop()方法，大家可以看下面主線程的Main方法

public static void main(String[] args) {Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, 'ActivityThreadMain');// Install selective syscall interceptionAndroidOs.install();// CloseGuard defaults to true and can be quite spammy. We// disable it here, but selectively enable it later (via// StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs.CloseGuard.setEnabled(false);Environment.initForCurrentUser();// Make sure TrustedCertificateStore looks in the right place for CA certificatesfinal File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId());TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir);Process.setArgV0('<pre-initialized>');Looper.prepareMainLooper();// Find the value for {@link #PROC_START_SEQ_IDENT} if provided on the command line.// It will be in the format 'seq=114'long startSeq = 0;if (args != null) { for (int i = args.length - 1; i >= 0; --i) {if (args[i] != null && args[i].startsWith(PROC_START_SEQ_IDENT)) { startSeq = Long.parseLong( args[i].substring(PROC_START_SEQ_IDENT.length()));} }}ActivityThread thread = new ActivityThread();thread.attach(false, startSeq);if (sMainThreadHandler == null) { sMainThreadHandler = thread.getHandler();}if (false) { Looper.myLooper().setMessageLogging(new LogPrinter(Log.DEBUG, 'ActivityThread'));}// End of event ActivityThreadMain.Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);Looper.loop();throw new RuntimeException('Main thread loop unexpectedly exited'); }

這個Main方法，是所有的程序啟動之前，都要走的這個main方法

第20行：調(diào)用了一個Looper.prepareMainLooper();

第47行：調(diào)用了一個Looper.loop()；

而Looper.prepareMainLooper()源碼：

public static void prepareMainLooper() {prepare(false);synchronized (Looper.class) { if (sMainLooper != null) {throw new IllegalStateException('The main Looper has already been prepared.'); } sMainLooper = myLooper();} }

第2行：可以看到調(diào)用了Looper里的prepare()方法；

所以說可以在一個主線程中直接new Handler

那如果在一個子線程new Handler的話，需要做什么準(zhǔn)備？

當(dāng)然是要需要：調(diào)用一個Looper.prepar()和Looper.loop()方法了。

5.子線程中維護(hù)的Looper,消息隊列無消息的時候的處理方案是什么?有什么用?

在子線程使用Handler時，調(diào)用Looper.loop()方法，在上面的源碼中，可以看到【Message msg = queue.next(); // might block】會一直卡死在這個地方？那我們怎么解決這個問題呢？

在Looper方法中有個QuitSafely()方法，這個方法會干掉MessageQueue(消息隊列)中的所有消息而釋放內(nèi)存和釋放線程。

這個時候回到第四個問題，在子線程中創(chuàng)建Handler，需要準(zhǔn)備什么？

調(diào)用三個方法：

looper.prepare() Looper.loop() handler.getLooper().quit();6.Looper死循環(huán)為什么不會導(dǎo)致應(yīng)用卡死?

了解這個問題，首先我們要了解,什么情況下才會導(dǎo)致應(yīng)用卡死?

卡死也就會會出現(xiàn)應(yīng)用無響應(yīng),也就是我們常說的ANR,出現(xiàn)ANR問題有兩種:

在5秒內(nèi)沒有響應(yīng)輸入事件,如:按鍵按下,屏幕觸摸 BroadcastReceiver在10秒內(nèi)沒有執(zhí)行完畢

了解這個了我們就會發(fā)現(xiàn),在導(dǎo)致Looper死循環(huán)的問題是Message msg = queue.next()這個方法,看了next()源碼,簡單的可以說這個程序是在睡眠,從而在next()方法中調(diào)用Wake()方法可以喚醒程序,從而不會導(dǎo)致應(yīng)用出現(xiàn)ANR問題.

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