10.1 消息機制概述

1. 基本概念

   1. android消息機制就是Handler運行機制脓鹃，Handler的運行需要底層的MessageQueue和Looper的支撐。
   2. MessageQueue內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是單鏈表瑟慈，對外是以消息隊列的形成存在，提供插入和刪除Message操作屋匕。
   3. Looper以無限循環(huán)的方式去MessageQueue查找有沒有新的Message葛碧，如果有就處理，如果沒有就等待过吻。

2. Handler的主要作用是將一個任務(wù)切換到某個指定的線程中去執(zhí)行进泼。

   1. android 規(guī)定 UI只能主線程進行蔗衡。會在ViewRootImpl的checkThread中驗證Ui操作的線程。
   2. 為什么UI只能在主線程操作呢乳绕？因為UI組件非線程安全绞惦，多線程并發(fā)會有不可預(yù)期的問題；而如果加鎖處理洋措，會影響UI訪問效率济蝉。

3. Handler的創(chuàng)建會采用當前線程的Looper來構(gòu)建消息循環(huán)系統(tǒng)，所以建立Handler前必須要已經(jīng)創(chuàng)建好Looper菠发。

10.2 消息機制分析

10.2.1 ThreadLocal的工作原理

1. 當某些數(shù)據(jù)以線程為作用域而且不同線程具有不同的線程副本時王滤，可以考慮才有ThreadLocal.
2. ThreadLocal是一個線程內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲類，通過它可以在指定的線程中存儲數(shù)據(jù)滓鸠；也只有在指定的線程中才可以獲取到存儲的數(shù)據(jù)雁乡，其他線程中無法獲得到數(shù)據(jù)。
3. ThreadLocal原理
   1. set方法邏輯
      1. 找到Thread
      2. 找到Thread內(nèi)的localValues糜俗，如果為空踱稍，則初始化
      3. 根據(jù)reference——index，向tables[index+1]中存儲數(shù)據(jù)

   public void set(T value) {
       Thread currentThread = Thread.currentThread();
       Values values = values(currentThread);
       if (values == null) {
           values = initializeValues(currentThread);
       }
       values.put(this, value);
   }
   
   Values values(Thread current) {
       return current.localValues;
   }
   
   Values initializeValues(Thread current) {
       return current.localValues = new Values();
   }
   
   

   我們可以看到悠抹，localValues是Thread對象的一個Values類型的屬性珠月。
   localValues中有一個數(shù)組 Object[] table,ThreadLocal存儲的值就存在這個table中，且table[index+1] = value（index為threadlocal.reference）
   2. get方法邏輯
      1. 找到Thread
      2. 找到Thread內(nèi)的localValues楔敌，如果為空桥温，則初始化localValues，并返回initialValue梁丘。
      3. 如果localValus不為空，根據(jù)reference——index旺韭，從tables[index+1]中取出數(shù)據(jù)

       public T get() {
       // Optimized for the fast path.
       Thread currentThread = Thread.currentThread();
       Values values = values(currentThread);
       if (values != null) {
           Object[] table = values.table;
           int index = hash & values.mask;
           if (this.reference == table[index]) {
               return (T) table[index + 1];
           }
       } else {
           values = initializeValues(currentThread);
       }
   
       return (T) values.getAfterMiss(this);
   }
   

10.2.2 消息隊列的工作原理

1. MessageQueue的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要是單鏈表氛谜，實現(xiàn)了enqueueMessage（插入）和next（讀取和刪除）動作
2. 從原理上看
   1. enqueueMessage就是單鏈表的插入動作
   2. next是一個無限的循環(huán)，當有消息到來区端，next方法會返回這條消息并將其從單鏈表中移除值漫；如果沒有消息到來，next方法就會一直阻塞在這里

10.2.3 Looper的工作原理

1. 基本使用

new Thread("test"){
    @Override
    public void run() {
        Looper.prepare();//創(chuàng)建looper
        Handler handler = new Handler();//可以創(chuàng)建handler了
        Looper.loop();//開始looper循環(huán)
    }
}.start();

2. 主線程的Looper開發(fā)者一般不需要去prepare织盼，已經(jīng)由ActivityThread通過prepareMainLooper（）創(chuàng)建好了杨何。
3. Looper提供一個getMainLooper()方法，這樣就可以在任何地方獲得主線程Looper沥邻。
4. Looper有quit()和quitSafely()危虱。quitSafely需要將消息全部處理完畢后才安全退出。
5. 在不需要一直輪尋的時候唐全，要適時quit Looper埃跷。
6. 當Looper調(diào)用loop()方法之后蕊玷，消息循環(huán)系統(tǒng)才真正的起左右。
   Looper的loop方法會調(diào)用MessageQueue的next方法來獲取新消息弥雹，而next是一個阻塞操作垃帅，當沒有消息時，next方法會一直阻塞著在那里剪勿，這也導(dǎo)致了loop方法一直阻塞在那里贸诚。如果MessageQueue的next方法返回了新消息，Looper就會處理這條消息：msg.target.dispatchMessage(msg)厕吉，其中的msg.target就是發(fā)送這條消息的Handler對象酱固。

10.2.4 Handler工作原理

1. Handler就是處理消息的發(fā)送和接收之后的處理；
2. Handler處理消息的過程

public void dispatchMessage(Message msg) {
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);//當message是runnable的情況赴涵，也就是Handler的post方法傳遞的參數(shù)媒怯，這種情況下直接執(zhí)行runnable的run方法
    } else {
        if (mCallback != null) {//如果創(chuàng)建Handler的時候是給Handler設(shè)置了Callback接口的實現(xiàn)，那么此時調(diào)用該實現(xiàn)的handleMessage方法
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        handleMessage(msg);//如果是派生Handler的子類髓窜，就要重寫handleMessage方法扇苞，那么此時就是調(diào)用子類實現(xiàn)的handleMessage方法
    }
}

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

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

3.Handler還有一個特殊的構(gòu)造方法，它可以通過特定的Looper來創(chuàng)建Handler寄纵。

public Handler(Looper looper){
  this(looper, null, false);
}

10.3 主線程的消息循環(huán)

1. Android的主線程就是ActivityThread鳖敷，主線程的入口方法就是main，其中調(diào)用了Looper.prepareMainLooper()來創(chuàng)建主線程的Looper以及MessageQueue程拭，并通過Looper.loop()方法來開啟主線程的消息循環(huán)定踱。
2. 主線程內(nèi)有一個Handler，即ActivityThread.H恃鞋，它定義了一組消息類型崖媚，主要包含了四大組件的啟動和停止等過程，例如LAUNCH_ACTIVITY等恤浪。
3. ActivityThread通過ApplicationThread和AMS進行進程間通信畅哑，AMS以進程間通信的方法完成ActivityThread的請求后會回調(diào)ApplicationThread中的Binder方法，然后ApplicationThread會向H發(fā)送消息水由，H收到消息后會將ApplicationThread中的邏輯切換到ActivityThread中去執(zhí)行荠呐，即切換到主線程中去執(zhí)行，這個過程就是主線程的消息循環(huán)模型砂客。