5.4　Looper和Handler类分析

就应用程序而言，Android系统中Java的应用程序和其他系统上相同，都是靠消息驱动来工作的，它们大致的工作原理如下：

有一个消息队列，可以往这个消息队列中投递消息。

有一个消息循环，不断从消息队列中取出消息，然后处理。我们用图5-1来展示这个工作过程：

图　5-1　线程和消息处理的原理图

从图中可以看出：

事件源把待处理的消息加入到消息队列中，一般是加至队列尾，一些优先级高的消息也可以加至队列头。事件源提交的消息可以是按键、触摸屏等物理事件产生的消息，也可以是系统或应用程序本身发出的请求消息。

处理线程不断从消息队列头中取出消息并处理，事件源可以把优先级高的消息放到队列头，这样，优先级高的消息就会首先被处理。

在Android系统中，这些工作主要由Looper和Handler来实现：

Looper类，用于封装消息循环，并且有一个消息队列。

Handler类，有点像辅助类，它封装了消息投递、消息处理等接口。

Looper类是其中的关键。先来看看它是怎么做的。

5.4.1　Looper类分析

我们以Looper使用的一个常见例子来分析这个Looper类。

[—＞例子1]

//定义一个LooperThread。

class LooperThread extends Thread{

public Handler mHandler；

public void run（）{

//①调用prepare。

Looper.prepare（）；

……

//②进入消息循环。

Looper.loop（）；

}

}

//应用程序使用LooperThread。

{

……

new LooperThread（）.start（）；//启动新线程，线程函数是run

}

上面的代码一共有两个关键调用（即①和②），我们对其逐一进行分析。

1.准备好了吗

第一个调用函数是Looper的prepare函数。它会做什么工作呢？其代码如下所示：

[—＞Looper.java]

public static final void prepare（）{

//一个Looper只能调用一次prepare。

if（sThreadLocal.get（）！=null）{

throw new RuntimeException（"Only one Looper may be created per thread"）；

}

//构造一个Looper对象，设置到调用线程的局部变量中。

sThreadLocal.set（new Looper（））；

}

//sThreadLocal定义

private static final ThreadLocal sThreadLocal=new ThreadLocal（）；

ThreadLocal是Java中的线程局部变量类，全名应该是Thread Local Variable。我觉得它的实现和操作系统提供的线程本地存储（TLS）有关系。总之，该类有两个关键函数：

set：设置调用线程的局部变量。

get：获取调用线程的局部变量。

注意　set/get的结果都和调用这个函数的线程有关。ThreadLocal类可参考JDK API文档或Android API文档。

根据上面的分析可知，prepare会在调用线程的局部变量中设置一个Looper对象。这个调用线程就是LooperThread的run线程。先看看Looper对象的构造，其代码如下所示：

[—＞Looper.java]

private Looper（）{

//构造一个消息队列。

mQueue=new MessageQueue（）；

mRun=true；

//得到当前线程的Thread对象。

mThread=Thread.currentThread（）；

}

prepare函数很简单，它主要干了一件事：

在调用prepare的线程中，设置了一个Looper对象，这个Looper对象就保存在这个调用线程的TLV中。而Looper对象内部封装了一个消息队列。

也就是说，prepare函数通过ThreadLocal机制，巧妙地把Looper和调用线程关联在一起了。要了解这样做的目的是什么，需要再看第二个重要函数。

2.Looper循环

代码如下所示：

[—＞Looper.java]

public static final void loop（）{

Looper me=myLooper（）；//myLooper返回保存在调用线程TLV中的Looper对象。

//取出这个Looper的消息队列。

MessageQueue queue=me.mQueue；

while（true）{

Message msg=queue.next（）；

//处理消息，Message对象中有一个target，它是Handler类型。

//如果target为空，则表示需要退出消息循环。

if（msg！=null）{

if（msg.target==null）{

return；

}

//调用该消息的Handler，交给它的dispatchMessage函数处理。

msg.target.dispatchMessage（msg）；

msg.recycle（）；

}

}

}

//myLooper函数返回调用线程的线程局部变量，也就是存储在其中的Looper对象。

public static final Looper myLooper（）{

return（Looper）sThreadLocal.get（）；

}

通过上面的分析会发现，Looper的作用是：

封装了一个消息队列。

Looper的prepare函数把这个Looper和调用prepare的线程（也就是最终的处理线程）绑定在一起了。

处理线程调用loop函数，处理来自该消息队列的消息。

当事件源向这个Looper发送消息的时候，其实是把消息加到这个Looper的消息队列里了。那么，该消息就将由和Looper绑定的处理线程来处理。可事件源又是怎么向Looper消息队列添加消息的呢？来看下一节。

3.Looper、Message和Handler的关系

Looper、Message和Handler之间也存在暧昧关系，不过要比RefBase那三个简单得多，用两句话就可以说清楚：

Looper中有一个Message队列，里面存储的是一个个待处理的Message。

Message中有一个Handler，这个Handler是用来处理Message的。

其中，Handler类封装了很多琐碎的工作。先来认识一下这个Handler。