Android JNI知识简介

前言

上周对Android中的事件派发机制进行了分析，这次博主要对消息队列和Looper的源码进行简单的分析。大家耐心看下去，其实消息队列的逻辑比事件派发机制简单多了，所以大家肯定会很容易看懂的。

概念

1. 什么是消息队列

消息队列在android中对应MessageQueue这个类，顾名思义，消息队列中存放了大量的消息（Message）

2.什么是消息

消息（Message）代表一个行为（what）或者一串动作（Runnable），有两处会用到Message：Handler和Messenger

3.什么是Handler和Messenger

Handler大家都知道，主要用来在线程中发消息通知ui线程更新ui。Messenger可以翻译为信使，可以实现进程间通信（IPC），Messenger采用一个单线程来处理所有的消息，而且进程间的通信都是通过发消息来完成的，感觉不能像AIDL那样直接调用对方的接口方法（具体有待考证），这是其和AIDL的主要区别，也就是说Messenger无法处理多线程，所有的调用都是在一个线程中串行执行的。Messenger的典型代码是这样的：new Messenger(service).send(msg)，它的本质还是调用了Handler的sendMessage方法

4.什么是Looper

Looper是循环的意思，它负责从消息队列中循环的取出消息然后把消息交给目标处理

5.线程有没有Looper有什么区别？

线程如果没有Looper，就没有消息队列，就无法处理消息，线程内部就无法使用Handler。这就是为什么在子线程内部创建Handler会报错："Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"，具体原因下面再分析。

6.如何让线程有Looper从而正常使用Handler？

在线程的run方法中加入如下两句：

Looper.prepare();

Looper.loop();

这一切不用我们来做，有现成的，HandlerThread就是带有Looper的线程。

想用线程的Looper来创建Handler，很简单，Handler handler = new Handler(thread.getLooper())，有了上面这几步，你就可以在子线程中创建Handler了，好吧，其实android早就为我们想到这一点了，也不用自己写，IntentService把我们该做的都做了，我们只要用就好了，具体怎么用后面再说。

消息队列和Looper的工作机制

一个Handler会有一个Looper，一个Looper会有一个消息队列，Looper的作用就是循环的遍历消息队列，如果有新消息，就把新消息交给它的目标处理。每当我们用Handler来发送消息，消息就会被放入消息队列中，然后Looper就会取出消息发送给它的目标target。一般情况，一个消息的target是发送这个消息的Handler，这么一来，Looper就会把消息交给Handler处理，这个时候Handler的dispatchMessage方法就会被调用，一般情况最终会调用Handler的handleMessage来处理消息，用handleMessage来处理消息是我们常用的方式。

源码分析

1. Handler发送消息的过程

[java]  view plain copy

1.    public final boolean sendMessage(Message msg)  
2.    {  
3.        return sendMessageDelayed(msg, 0);  
4.    }  
5.   
6. public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)  
7.    {  
8.        if (delayMillis < 0) {  
9.            delayMillis = 0;  
10.        }  
11.        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);  
12.    }  
13.   
14. public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {  
15.     MessageQueue queue = mQueue;  
16.     if (queue == null) {  
17.         RuntimeException e = new RuntimeException(  
18.                 this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");  
19.         Log.w("Looper", e.getMessage(), e);  
20.         return false;  
21.     }  
22.     return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);  
23. }  
24.   
25. private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {  
26.        msg.target = this;  
27.        if (mAsynchronous) {  
28.            msg.setAsynchronous(true);  
29.        }  
30.        //这里msg被加入消息队列queue  
31.        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);  
32.    }  

2.Looper的工作过程

[java]  view plain copy

1. public static void loop() {  
2.      final Looper me = myLooper();  
3.      if (me == null) {  
4.          throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");  
5.      }  
6.      //从Looper中取出消息队列  
7.      final MessageQueue queue = me.mQueue;  
8.   
9.      // Make sure the identity of this thread is that of the local process,  
10.      // and keep track of what that identity token actually is.  
11.      Binder.clearCallingIdentity();  
12.      final long ident = Binder.clearCallingIdentity();  
13.   
14.      //死循环，循环的取消息，没有新消息就会阻塞  
15.      for (;;) {  
16.          Message msg = queue.next(); // might block 这里会被阻塞，如果没有新消息  
17.          if (msg == null) {  
18.              // No message indicates that the message queue is quitting.  
19.              return;  
20.          }  
21.   
22.          // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger  
23.          Printer logging = me.mLogging;  
24.          if (logging != null) {  
25.              logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +  
26.                      msg.callback + ": " + msg.what);  
27.          }  
28.   
29.          //将消息交给target处理，这个target就是Handler类型  
30.          msg.target.dispatchMessage(msg);  
31.   
32.          if (logging != null) {  
33.              logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);  
34.          }  
35.   
36.          // Make sure that during the course of dispatching the  
37.          // identity of the thread wasn't corrupted.  
38.          final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();  
39.          if (ident != newIdent) {  
40.              Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x"  
41.                      + Long.toHexString(ident) + " to 0x"  
42.                      + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "  
43.                      + msg.target.getClass().getName() + " "  
44.                      + msg.callback + " what=" + msg.what);  
45.          }  
46.   
47.          msg.recycle();  
48.      }  
49.  }  

3.Handler如何处理消息

[java]  view plain copy

1. /** 
2.  * Subclasses must implement this to receive messages. 
3.  */  
4. public void handleMessage(Message msg) {  
5. }  
6.   
7. /** 
8.  * Handle system messages here. 
9.  */  
10. public void dispatchMessage(Message msg) {  
11.     if (msg.callback != null) {  
12.         //这个方法很简单，直接调用msg.callback.run();  
13.         handleCallback(msg);  
14.     } else {  
15.         //如果我们设置了callback会由callback来处理消息  
16.         if (mCallback != null) {  
17.             if (mCallback.handleMessage(msg)) {  
18.                 return;  
19.             }  
20.         }  
21.         //否则消息就由这里来处理，这是我们最常用的处理方式  
22.         handleMessage(msg);  
23.     }  
24. }  

/*package*/ Runnable callback;   

现在已经很明确了，msg.callback是个Runnable，什么时候会设置这个callback：handler.post(runnable)，相信大家都常用这个方法吧

[java]  view plain copy

1.  /** 
2.  * Callback interface you can use when instantiating a Handler to avoid 
3.  * having to implement your own subclass of Handler. 
4.  * 
5.  * @param msg A {@link android.os.Message Message} object 
6.  * @return True if no further handling is desired 
7.  */  
8. public interface Callback {  
9.     public boolean handleMessage(Message msg);  
10. }  
11.       
12. final Callback mCallback;  

而mCallback是个接口，可以这样来设置 Handler handler = new Handler(callback)，这个callback的意义是什么呢，代码里面的注释已经说了，可以让你不用创建Handler的子类但是还能照样处理消息，恐怕大家常用的方式都是新new一个Handler然后override其handleMessage方法来处理消息吧，从现在开始，我们知道，不创建Handler的子类也可以处理消息。多说一句，为什么创建Handler的子类不好？这是因为，类也是占空间的，一个应用class太多，其占用空间会变大，也就是应用会更耗内存。

HandlerThread简介

[java]  view plain copy

1. @Override  
2. public void run() {  
3.     mTid = Process.myTid();  
4.     Looper.prepare();  
5.     synchronized (this) {  
6.         mLooper = Looper.myLooper();  
7.         notifyAll();  
8.     }  
9.     Process.setThreadPriority(mPriority);  
10.     onLooperPrepared();  
11.     Looper.loop();  
12.     mTid = -1;  
13. }  

IntentService简介

[java]  view plain copy

1. public void onCreate() {  
2.     // TODO: It would be nice to have an option to hold a partial wakelock  
3.     // during processing, and to have a static startService(Context, Intent)  
4.     // method that would launch the service & hand off a wakelock.  
5.   
6.     super.onCreate();  
7.     HandlerThread thread = new HandlerThread("IntentService[" + mName + "]");  
8.     thread.start();  
9.   
10.     mServiceLooper = thread.getLooper();  
11.     mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);  
12. }  

在子线程创建Handler为什么会报错？

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1. public Handler(Callback callback, boolean async) {  
2.     if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {  
3.         final Class<? extends Handler> klass = getClass();  
4.         if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&  
5.                 (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {  
6.             Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +  
7.                 klass.getCanonicalName());  
8.         }  
9.     }  
10.     //获取当前线程的Looper  
11.     mLooper = Looper.myLooper();  
12.     //报错的根本原因是：当前线程没有Looper  
13.     if (mLooper == null) {  
14.         throw new RuntimeException(  
15.             "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");  
16.     }  
17.     mQueue = mLooper.mQueue;  
18.     mCallback = callback;  
19.     mAsynchronous = async;  
20. }