Google最近在Github上开源了一个响应式框架——agera，我个人对这样的技术是比较感兴趣的，在这之前也学习过RxJava，所以想着给大家带来有关于这两者分析的博文。
在我翻阅agera的源码的时候，发现里面整个event事件驱动都是靠Android的handler机制，并且使用了ThreadLocal进行线程隔离，所以在分析agera之前，我们要先了解handler机制，为之后打下基础。
Handler机制
对于handler大家一定不会陌生，在Android中，hanlder的作用一般就是用来通信，传递信息，相信大家如果写过异步通信的代码的话，除非使用第三方框架或者AsyncTask，一般大家都会使用handler去把子线程的消息传递到主线程。下面我们先来看看handler最简单的用法吧
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private TextView tv;
private Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
tv.setText("got msg!!");
}
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
tv = (TextView)findViewById(R.id.show);
}
public void post(View view){
handler.sendEmptyMessage(0);
}
} |
当你点击按钮之后，handler通过sendEmptyMessage()这个方法将消息传递了出去，并且在对应的handleMessage()方法中处理。这个handler是在主线城中创建的，但是大家如果使用相同的代码在子线程中创建一个handler的话
错误的原因是不能在没有调用Looper.loop()的前提下在thread中创建handler，那这个Looper是什么呢，下面让我带大家进行分析。
Looper
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | public final class Looper {
/*
* API Implementation Note:
*
* This class contains the code required to set up and manage an event loop
* based on MessageQueue. APIs that affect the state of the queue should be
* defined on MessageQueue or Handler rather than on Looper itself. For example,
* idle handlers and sync barriers are defined on the queue whereas preparing the
* thread, looping, and quitting are defined on the looper.
*/
......
} |
通过注释可以看到，它是用来进行消息循环的类。在我们调用前面提到的Looper.loop()方法之前，要先调用它的prepare()方法。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | /** Initialize the current thread as a looper.
* This gives you a chance to create handlers that then reference
* this looper, before actually starting the loop. Be sure to call
* {@link #loop()} after calling this method, and end it by calling
* {@link #quit()}.
*/
public static void prepare() {
prepare(true);
}
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));
} |
通过注释可以清楚的了解这个方法的作用是创建一个Looper并且让handler去持有，在调用looper()之前必须保证已经调用了prepare()。
1 2 3 4 | if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); |
下面这段函数牵扯到了ThreadLocal，这个我之后会讲，这里大家需要了解的就是这段函数的作用是用ThreadLocal去判断是否有Looper实例，如果有则抛出异常，没有就新建一个并且存放到ThreadLocal中。首先ThreadLacol是线程隔离的，这样做就保证了一个线程中有且仅有一个Looper实例。
创建出来了Looper实例之后，让我们看看它的loop()方法。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 | /**
* Run the message queue in this thread. Be sure to call
* {@link #quit()} to end the loop.
*/
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();
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
Printer logging = me.mLogging;
if (logging != null) {
logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
msg.callback + ": " + msg.what);
}
msg.target.dispatchMessage(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();
}
} |
通过注释可以看出这个方法的作用是开启一个message queue的循环。
在loop()方法中首先通过myLooper()方法去获取当前线程中的Looper实例。
1 2 3 4 5 6 7 | /**
* Return the Looper object associated with the current thread. Returns
* null if the calling thread is not associated with a Looper.
*/
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
} |
然后获取到Looper中的MessageQueue。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | 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
Printer logging = me.mLogging;
if (logging != null) {
logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
msg.callback + ": " + msg.what);
}
msg.target.dispatchMessage(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();
} |
这段代码的意思是开启一个死循环，在其中通过queue.next()去获取MessageQueue中消息，这里是会阻塞的。
1 | Message msg = queue.next(); // might block |
一旦获取到了消息，就调用Message的target实例去分发消息。
1 | msg.target.dispatchMessage(msg); |
然后将Message进行重用。
1 | msg.recycleUnchecked(); |
这里有一个小细节，如果大家想得到一个Mesaage的话，最好不要通过new的方式去新建，而是通过下面这种方式。
1 | handler.obtainMessage(); |
或者
1 | Message.obtain(); |
至此，Looper的分析就完了，很简单，就做了两件事。
第一，通过Looper.prepare()去新建一个Looper实例。
第二，通过Looper.loop()去开启消息循环。
但是大家看了上面的代码肯定有一个疑问，在通过MessageQueue得到传递过来的Message之后调用的
1 | msg.target.dispatchMessage(msg); |
这个方法，target是什么呢？下面就让我们继续分析Message类。
Message
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | /**
*
* Defines a message containing a description and arbitrary data object that can be
* sent to a {@link Handler}. This object contains two extra int fields and an
* extra object field that allow you to not do allocations in many cases.
*
* <p class="note">While the constructor of Message is public, the best way to get
* one of these is to call {@link #obtain Message.obtain()} or one of the
* {@link Handler#obtainMessage Handler.obtainMessage()} methods, which will pull
* them from a pool of recycled objects.</p>
*/
public final class Message implements Parcelable {
.......
} |
Message其实就是一个消息的实体类，实现了Parcelable用于传递。
这个类大家不会陌生，里面有几个成员变量
1 2 3 4 5 6 7 | public int what; public int arg1; public int arg2; public Object obj; |
大家经常用到，这里我就不做介绍了。还是让我们看看target是什么。
1 | /*package*/ Handler target; |
target是一个Handler。那么这个Handler又是怎么被赋值的呢？
是在Handler中被赋值的，下面让我们来看Handler的代码。
Handler
1 2 3 4 5 6 7 | private Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
tv.setText("got msg!!");
}
}; |
首先这是我们初始化的代码，让我们看看Handler的构造函数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | public Handler() {
this(null, 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 that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
} |
直接通过Looper.myLooper拿到当前线程的Looper实例。
1 2 3 4 5 | mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
} |
这里就可以联系上面的那个错误了，为什么我们在子线程中不调用Looper.prepare()直接使用handler会报错呢？就是因为这里，如果通过Looper.myLooper()去ThreadLocal中取不到对应线程的Looper就直接报错了。那为什么我们在主线城中不用显示的调用Looper.prepare()和Looper.loop()呢？那是因为Android Framework层已经帮大家做了这样的事。这是合理的，因为其实Android Framework层中很多地方都要用到handler通信，所以它干脆直接帮你做了初始化的工作。
接着把Looper的MessageQueue赋值到自己这里。
1 | mQueue = mLooper.mQueue; |
这里就对应了前面Looper类注释中的“This gives you a chance to create handlers that then reference this looper, before actually starting the loop.”这句话，让handler持有Looper。
接着让我们看Handler发送消息的代码。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 | public final boolean sendEmptyMessage(int what)
{
return sendEmptyMessageDelayed(what, 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);
} |
所有和发送消息有关的代码最终都会走到sendMessageAtTime()这个方法中。在这个方法中获取到了当前的MessageQueue，并且调用了enqueueMessage()。
1 2 3 4 5 6 7 | private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
} |
看到了吗，这里将对应的msg的target赋值，也就是Handler把自己赋值给了Message。然后丢到Queue中。
然后，如果你调用过Looer.loop()，在其中MessageQueue的next()方法就会接受到对应的Message，之后的流程上面已经讨论过了。
至于Handler的post方法只是做了一层封装而已。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | public final boolean post(Runnable r)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
} |
最终调用的还是sendMessageAtTime()这个方法。
总结
这里要总结的一点是，Handler的onHandle()方法执行的线程是和Handler创建的线程相关的，如果你Handler在主线程中创建，就算你在子线程中send msg，最终还是会回到主线程中进行处理，反义亦然。因为你Handler中持有的MessageQueue所在的线程是在创建的时候就决定了的，所以分发的时候也是在对应的线程。
这也是为什么我们可以通过handler去做异步操作的原因。
有了这方面的基础，下篇文章就可以带大家愉快的遨游在agera的海洋中了。
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