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《Android Handler機(jī)制之總目錄》
前言
在前面的文章中我們講解了Handler烘豹、Looper代承、MessageQueue的具體關(guān)系，了解了具體的消息循環(huán)的流程位仁。下面將一起來(lái)探討最為整個(gè)消息循環(huán)的消息載體Message。
Message中可以攜帶的信息
Message中可以攜帶的數(shù)據(jù)比較豐富方椎，下面對(duì)一些常用的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析障癌。
/**
* 用戶(hù)定義的消息代碼，以便當(dāng)接受到消息是關(guān)于什么的辩尊。其中每個(gè)Hanler都有自己的命名控件涛浙，不用擔(dān)心會(huì)沖突
*/
public int what;
/**
* 如果你只想存很少的整形數(shù)據(jù)，那么可以考慮使用arg1與arg2,
* 如果需要傳輸很多數(shù)據(jù)可以使用Message中的setData(Bundle bundle)
*/
public int arg1;
/**
* 如果你只想存很少的整形數(shù)據(jù)摄欲，那么可以考慮使用arg1與arg2,
* 如果需要傳輸很多數(shù)據(jù)可以使用Message中的setData(Bundle bundle)
*/
public int arg2;
/**
* 發(fā)送給接受方的任意對(duì)象轿亮，在使用跨進(jìn)程的時(shí)候要注意obj不能為null
*/
public Object obj;
/**
* 在使用跨進(jìn)程通信Messenger時(shí)，可以確定需要誰(shuí)來(lái)接收
*/
public Messenger replyTo;
/**
* 在使用跨進(jìn)程通信Messenger時(shí)胸墙，可以確定需要發(fā)消息的uid
*/
public int sendingUid = -1;
/**
* 如果數(shù)據(jù)比較多我注，可以直接使用Bundle進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞
*/
Bundle data;
其中關(guān)于what的值為什么不會(huì)沖突的原因是，之前我們講過(guò)的handler是與線(xiàn)程進(jìn)行綁定的迟隅。也就是說(shuō)不同消息循環(huán)消息的發(fā)送但骨，處理的線(xiàn)程是不一樣的。當(dāng)然是不會(huì)沖突的智袭。對(duì)于Messenger奔缠，因?yàn)樯婕暗紹inder機(jī)制，這里就不過(guò)多的描述了吼野，有興趣的小伙伴可以自行查詢(xún)相關(guān)資料學(xué)習(xí)校哎。
創(chuàng)建消息的方式
官方建議使用Message.obtain()系列方法來(lái)獲取Message實(shí)例，因?yàn)槠銶essage實(shí)例是直接從Handler的消息池中獲取的，可以循環(huán)利用闷哆，不必另外開(kāi)辟內(nèi)存空間腰奋，效率比直接使用new Message（）創(chuàng)建實(shí)例要高。其中具體創(chuàng)建消息的方式抱怔，我已經(jīng)為大家分好類(lèi)了劣坊。具體分類(lèi)如下：
//無(wú)參數(shù)
public static Message obtain() {...}
//帶Messag參數(shù)
public static Message obtain(Message orig) {}
//帶Handler參數(shù)
public static Message obtain(Handler h) {}
public static Message obtain(Handler h, Runnable callback){}
public static Message obtain(Handler h, int what){}
public static Message obtain(Handler h, int what, Object obj){}
public static Message obtain(Handler h, int what, int arg1, int arg2){}
public static Message obtain(Handler h, int what,int arg1, int arg2, Object obj) {}
其中在Message的obtain帶參數(shù)的方法中，內(nèi)部都會(huì)調(diào)用無(wú)參的obtain()方法來(lái)獲取消息后屈留。然后并根據(jù)其傳入的參數(shù)局冰，對(duì)Message進(jìn)行賦值。（關(guān)于具體的obtain方法會(huì)在下方消息池實(shí)現(xiàn)原理中具體描述）
消息池實(shí)現(xiàn)原理
既然官方建議使用消息池來(lái)獲取消息绕沈，那么在了解其內(nèi)部機(jī)制之前锐想，我們來(lái)看看Message中的消息池的設(shè)計(jì)。具體代碼如下：
private static final Object sPoolSync = new Object();//控制獲取從消息池中獲取消息乍狐。保證線(xiàn)程安全
private static Message sPool;//消息池
private static int sPoolSize = 0;//消息池中回收的消息數(shù)量
private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;//消息池最大容量
從Message的消息池設(shè)計(jì)赠摇，我們大概能看出以下幾點(diǎn)：
- 該消息池在同一個(gè)消息循環(huán)中是共享的（sPool聲明為static)，
- 消息池中的最大容量為50浅蚪，
- 從消息池獲取消息是線(xiàn)程安全的藕帜。
從消息池中獲取消息
在上文中，我們已經(jīng)知道了在使用消息池獲得消息時(shí)惜傲，都會(huì)調(diào)用無(wú)參的obtain（）方法洽故。具體代碼如下：
public static Message obtain() {
synchronized (sPoolSync) {
if (sPool != null) {
Message m = sPool;
sPool = m.next;
m.next = null;
m.flags = 0; //重新標(biāo)識(shí)當(dāng)前Message沒(méi)有使用過(guò)
sPoolSize--;
return m;
}
}
return new Message();//如果為空直接返回
}
從上述代碼中，我們可以了解盗誊，也就是當(dāng)前 消息池不為空（sPool !=null)的情況下时甚，那么我們就可以從消息池中獲取數(shù)據(jù)，相應(yīng)的消息池中的消息數(shù)量會(huì)減少哈踱。消息池的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是以鏈表的形式荒适，其中spol指針指向當(dāng)前鏈表的頭結(jié)點(diǎn)，從消息池中獲取消息是以移除鏈表中sPool所指向的節(jié)點(diǎn)的形式开镣，具體原理如下圖所示：
回收消息到消息池
在Meaage的消息回收中刀诬，消息的實(shí)際回收方法是recycleUnchecked（）方法，具體如下圖所示：
void recycleUnchecked() {
//用于表示當(dāng)前Message消息已經(jīng)被使用過(guò)了
flags = FLAG_IN_USE;
//情況之前Message的數(shù)據(jù)
what = 0;
arg1 = 0;
arg2 = 0;
obj = null;
replyTo = null;
sendingUid = -1;
when = 0;
target = null;
callback = null;
data = null;
//判斷當(dāng)前消息池中的數(shù)量是不是小于最大數(shù)量邪财，其中 MAX_POOL_SIZE=50
synchronized (sPoolSync) {
if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
next = sPool;
sPool = this;
sPoolSize++;//記錄當(dāng)前消息池中的數(shù)量
}
}
}
在recycleUnchecked（）方法中陕壹，大致分為三步，第一步將該條回收的消息狀態(tài)設(shè)置為正在使用树埠，第二步將Message所有的存儲(chǔ)信息都變?yōu)槌跏贾悼饭荩谌剑绻?dāng)前消息池仍能夠存儲(chǔ)回收的消息弥奸，那么就將消息存儲(chǔ)在消息池中榨惠。其中將回收消息加入消息池中是使用鏈表的形式，具體回收消息到消息池如下圖所示：
Message 消息回收時(shí)機(jī)
這里為了方便大家梳理邏輯盛霎，我提前將幾種會(huì)調(diào)用消息進(jìn)行回收的情況都描述出來(lái)了赠橙，具體的情況如下所示：
當(dāng)Handler指定刪除單條消息，或所有消息的時(shí)候
void removeMessages(Handler h, int what, Object object)
void removeMessages(Handler h, Runnable r, Object object)
void removeCallbacksAndMessages(Handler h, Object object)
當(dāng)使用Handler刪除某條消息的時(shí)候愤炸，會(huì)分別調(diào)用MessageQueue的
- removeMessages(Handler h, int what, Object object)
- removeCallbacksAndMessages(Handler h, Object object)
- removeMessages(Handler h, Runnable r, Object object)
這三個(gè)方法邏輯比較類(lèi)似期揪。這里直接選取removeCallbacksAndMessages（）方法來(lái)進(jìn)行講解。具體代碼如下：
void removeCallbacksAndMessages(Handler h, Object object) {
if (h == null) {
return;
}
synchronized (this) {
Message p = mMessages;
// 第一次循環(huán)
while (p != null && p.target == h
&& (object == null || p.obj == object)) {
//下面操作會(huì)將滿(mǎn)足回收條件的消息规个，從消息隊(duì)列中移除
Message n = p.next;
mMessages = n;
p.recycleUnchecked();
p = n;
}
// 第二次循環(huán)
while (p != null) {
Message n = p.next;
if (n != null) {
if (n.target == h && (object == null || n.obj == object)) {
//下面操作會(huì)將滿(mǎn)足回收條件的消息凤薛，從消息隊(duì)列中移除
Message nn = n.next;
n.recycleUnchecked();
p.next = nn;
continue;
}
}
p = n;
}
}
}
在removeCallbacksAndMessages(Handler h, Object object)方法中，在該方法中分別進(jìn)行了兩次循環(huán)诞仓，肯定有很多讀者朋友會(huì)很好奇缤苫，為什么這里會(huì)進(jìn)行兩次循環(huán)呢？下面我就具體來(lái)講解一下墅拭。
我們都知道活玲，在Handler機(jī)制中，多個(gè)handler對(duì)應(yīng)同一個(gè)MessageQueue對(duì)應(yīng)同一個(gè)Looper谍婉，Handler與MessageQueue與Looper之間的關(guān)系是N：1：1舒憾。也就是說(shuō)在MessageQueue中我們可以有多個(gè)不同Handler發(fā)送的Message。那么我們?cè)俳Y(jié)合上面的代碼穗熬，我們來(lái)分析這兩次循環(huán)镀迂。
第一次循環(huán)
根據(jù)上文對(duì)代碼的理解，第一次循環(huán)會(huì)將MessageQueue中唤蔗，當(dāng)前Handler發(fā)送的所有消息移除探遵，注意!!!!!!!!!這里并不會(huì)將整個(gè)MessageQueue中的當(dāng)前Handler發(fā)送的消息全部移除，而是在遍歷過(guò)程中妓柜，如果有其他Handler發(fā)送的消息,那么就會(huì)將mMessages指向頭結(jié)點(diǎn)并跳出循環(huán)箱季。如下圖所示：
第二次循環(huán)
經(jīng)過(guò)上文的分析，我們已經(jīng)知道了领虹，在進(jìn)行第一次循環(huán)后规哪，已經(jīng)將在removeCallbacksAndMessages方法執(zhí)行時(shí)所有對(duì)應(yīng)的Handler發(fā)送的消息移除掉了，但是MessageQueue中可能任然會(huì)殘留沒(méi)有移除掉的消息塌衰。那么第二次循環(huán)诉稍，根據(jù)代碼來(lái)理解的話(huà)，我們可以得到下圖：
所以為了保證將整個(gè)MessageQueue中該Handler發(fā)送的消息全部被移除最疆，在第一次循環(huán)移除之后杯巨，我們必須要再執(zhí)行一次循環(huán)移除操作。
ps:非常感謝@承香墨影指出的錯(cuò)誤的地方努酸，之前沒(méi)有考慮到同步的關(guān)系服爷，誤導(dǎo)了大家。內(nèi)心感到無(wú)比的愧疚。
當(dāng)Loooper取出消息時(shí)
public static void loop() {
//省略部分代碼
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
//省略部分代碼
try {
msg.target.dispatchMessage(msg);
end = (slowDispatchThresholdMs == 0) ? 0 : SystemClock.uptimeMillis();
} finally {
if (traceTag != 0) {
Trace.traceEnd(traceTag);
}
}
//省略部分代碼
//回收消息
msg.recycleUnchecked();
}
}
我們都知道消息的取出是通過(guò)Looper類(lèi)中的loop方法仍源。從代碼中我們可以看出心褐，當(dāng)消息取出并執(zhí)行相應(yīng)操作后。最后會(huì)將消息回收笼踩。
當(dāng)Looper取消循環(huán)消息隊(duì)列的時(shí)候
public void quitSafely() { mQueue.quit(true);}
public void quit() { mQueue.quit(false); }
當(dāng)退出消息隊(duì)列的時(shí)候逗爹，也就是調(diào)用Loooper的quitSafely（）或quit（）方法，從代碼中我們可以看出嚎于，會(huì)調(diào)用其內(nèi)部的MessageQueue的quit(boolean safe)方法掘而。我們繼續(xù)跟蹤代碼。
void quit(boolean safe) {
if (!mQuitAllowed) {//注意于购，主線(xiàn)程是不能退出消息循環(huán)的
throw new IllegalStateException("Main thread not allowed to quit.");
}
synchronized (this) {
if (mQuitting) {//如果當(dāng)前循環(huán)消息已經(jīng)退出了袍睡，直接返回
return;
}
mQuitting = true;
if (safe) {//如果是安全退出
removeAllFutureMessagesLocked();
} else {//如果不是安全退出
removeAllMessagesLocked();
}
// We can assume mPtr != 0 because mQuitting was previously false.
nativeWake(mPtr);
}
}
在MessageQueue的quit(boolean safe)方法中，會(huì)將mQuitting （用于判斷當(dāng)前消息隊(duì)列是否已經(jīng)退出）置為true肋僧，同時(shí)會(huì)根據(jù)當(dāng)前是否安全退出的標(biāo)志 (safe)來(lái)走不同的邏輯,如果安全則走removeAllFutureMessagesLocked（）方法斑胜，如果不是安全退出則走removeAllMessagesLocked（）方法。下面分別對(duì)這兩個(gè)方法進(jìn)行討論色瘩。
非安全退出
private void removeAllMessagesLocked() {
Message p = mMessages;
while (p != null) {
Message n = p.next;
p.recycleUnchecked();
p = n;
}
mMessages = null;
}
非安全退出其實(shí)很簡(jiǎn)單伪窖，就是將所有消息隊(duì)列中的消息全部回收。具體示意圖如下所示：
安全退出
private void removeAllFutureMessagesLocked() {
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message p = mMessages;//當(dāng)前隊(duì)列中的頭消息
if (p != null) {
if (p.when > now) {//判斷時(shí)間居兆，如果Message的取出時(shí)間比當(dāng)前時(shí)間要大直接移除
removeAllMessagesLocked();
} else {
Message n;
for (;;) {//繼續(xù)判斷覆山，取隊(duì)列中所有大于當(dāng)前時(shí)間的消息
n = p.next;
if (n == null) {
return;
}
if (n.when > now) {
break;
}
p = n;
}
p.next = null;
do {//將所有所有大于當(dāng)前時(shí)間的消息的消息回收
p = n;
n = p.next;
p.recycleUnchecked();
} while (n != null);
}
}
}
觀(guān)察上訴代碼泥栖，在該方法中魏割，會(huì)判斷當(dāng)前消息隊(duì)列中的頭消息的時(shí)間是否大于當(dāng)前時(shí)間殊鞭，如果大于當(dāng)前時(shí)間就會(huì)removeAllMessagesLocked（）方法（也就是回收全部消息），反之庶喜，則回收部分消息秩冈，同時(shí)沒(méi)有被回收的消息任然可以被取出執(zhí)行犹赖。具體示意圖如下所示：
當(dāng)消息隊(duì)列退出的锡凝，但是仍然發(fā)送消息過(guò)來(lái)的時(shí)候
在Looper調(diào)用quit()方法時(shí)，也就是Looper退出消息循環(huán)的時(shí)候，我們已經(jīng)知道了其內(nèi)部會(huì)調(diào)用MessageQueue的quit(boolean safe)方法。當(dāng)MessageQueue退出的時(shí)候，會(huì)將mQuitting置為true。那么當(dāng)對(duì)應(yīng)的Handler發(fā)送消息時(shí)，我們都知道會(huì)調(diào)用MessageQueue的enqueueMessage（Message msg, long when）方法。那么現(xiàn)在我們觀(guān)察下列代碼：
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
...省略部分代碼
synchronized (this) {
...省略部分代碼
if (mQuitting) {
IllegalStateException e = new IllegalStateException(
msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
msg.recycle();
return false;
}
...省略部分代碼
}
觀(guān)察該代碼我們得知，當(dāng)循環(huán)消息退出的時(shí)候枫耳，如果這個(gè)時(shí)候Handler繼續(xù)發(fā)送消息來(lái)。會(huì)將該消息回收。但是現(xiàn)在這里有個(gè)問(wèn)題。既然我們的消息隊(duì)列已經(jīng)結(jié)束循環(huán)了姜贡。那么我們回收該消息又有什么用呢？我們又不能重新的開(kāi)啟消息循環(huán)。不知道Google這里為什么會(huì)這么設(shè)計(jì)糙申。
總結(jié)
- 在使用Handler發(fā)消息時(shí)宾添，建議使用Message.obtin()方法，從消息池中獲取消息柜裸。
- 在Message中消息池是使用鏈表的形式來(lái)存儲(chǔ)消息的缕陕。
- 在Message中消息池中最大允許存儲(chǔ)50條的消息。
- 在使用Handler移除某條消息的時(shí)候疙挺，該消息有可能會(huì)被消息池回收扛邑。（會(huì)判斷消息池是否仍然能存儲(chǔ)消息）
