Android线程间通信Handler源码详解

2022-11-13 18:38

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前言

在【Android】线程间通信 - Handler之使用篇主要讲了 Handler 的创建，发送消息，处理消息 三个步骤。那么接下来，我们也按照这三个步骤，从源码中去探析一下它们具体是如何实现的。本篇是关于创建源码的分析。

01、用法

先回顾一下，在主线程和非主线程是如何创建 Handler 的。

//主线程
private val mHandler: Handler = object : Handler(Looper.getMainLooper()) {
    override fun handleMessage(msg: Message) {
        when (msg.what) {
            1 -> {}
        }
    }
}

//子线程
Thread {
    Looper.prepare()
    val handler = object : Handler() {
        override fun handleMessage(msg: Message) {
            when (msg.what) {
                1 -> {}
            }
        }
    }
    handler.sendEmptyMessage(1)
    Looper.loop()
}.start()

02、源码

Handler 一共有 7 个构造方法。但最后都会直接或间接使用到以下两个构造方法。所以我们看看两个方法都做了什么事情吧。

//方法 1
//Handler.java
public Handler(@Nullable 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(); \\标识 1
    if (mLooper == null) { \\ 标识 3
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()
                    + " that has not called Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue; \\标识 2
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}
//方法 2
public Handler(@NonNull Looper looper, @Nullable Callback callback, boolean async) {
    mLooper = looper;
    mQueue = looper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}

方法 2 更加的简单，那么我们就从它入手吧。在其中对 4 个变量进行赋值。分别是 mLooper, mQueue, mCallback, mAsynchronous。方法 1 主要也是对 4 个变量进行赋值。它们有什么作用，我们先不管，后面会讲到。我们先来看看这方法 1 和方法 2 的区别是什么？

让我们聚焦到标识 1 和标识 2，mLooper, mQueue 来源是通过 Looper 这个类中获取的。那让我们跟进去看看。

//跟进标识 1
//Looper.java
public static @Nullable Looper myLooper() {
   return sThreadLocal.get();
}

看到是通过 mThreadLocal.get() 获得一个 Looper 实例。那么 mThreadLocal 的 Looper 又是哪里来的呢？让我们找找 mThreadLocal.set() 方法，就知道了！

//Looper.java
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));
}

原来是在 Looper.prepare() 中添加的。

这里需要注意！

"Only one Looper may be created per thread"，每个线程只能调用一次 prepare()，这也就意味着每个线程只有一个 Looper 。

可是看回在主线程中创建 Handler 的时候，我们并没有调用 Looper.prepare() 方法。但是也正常运行了。那是为什么呢？那是因为在 ActivityThread 中的 main()已经调用了。

//ActivityThread.java
public static void main(String[] args) {
    //...省略无关代码
    Looper.prepareMainLooper(); \\标识 4
   //...
    ActivityThread thread = new ActivityThread();
    thread.attach(false, startSeq);
    if (sMainThreadHandler == null) {
        sMainThreadHandler = thread.getHandler();
    }
  //...
    Looper.loop();
}

//跟进标识 4
//Looper.java
public static void prepareMainLooper() {
    prepare(false);
    synchronized (Looper.class) {
        if (sMainLooper != null) {
            throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
        }
        sMainLooper = myLooper();
    }
}

这里需要注意！

我们不仅不用调用，也不能调用。否则将会触发 IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.") 异常。
但是如果不是为主线程创建 Handler 的时候，我们就需要手动调用 Looper.prepare(), 否则该线程中的 Looper 为空，会触发标识 3 的代码块。
即会得到RuntimeException("Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()+ " that has not called Looper.prepare()")异常。