Android中Message机制的灵活应用（一）

活用Android线程间通信的Message机制
1.1.Message

代码在frameworks\base\core\java\android\Os\Message.java中。

Message.obtain函数：有多个obtain函数，主要功能一样，只是参数不一样。作用是从Message Pool中取出一个Message，如果Message Pool中已经没有Message可取则新建一个Message返回，同时用对应的参数给得到的Message对象赋值。

Message Pool：大小为10个；通过Message.mPool->（Message并且 Message.next）-> （Message并且Message.next）-> （Message并且Message.next）...构造一个Message Pool。Message Pool的第一个元素直接new出来，然后把Message.mPool（static类的static变量）指向它。其他的元素都是使用完的 Message通过Message的recycle函数清理后放到Message Pool（通过Message Pool最后一个Message的next指向需要回收的Message的方式实现）。下图为Message Pool的结构：

message_pool.GIF

1.2.MessageQueue

MessageQueue里面有一个收到的Message的对列：

MessageQueue.mMessages(static变量)->( Message并且Message.next)-> ( Message并且Message.next)->...，下图为接收消息的消息队列：

message_queue.GIF

上层代码通过 Handler的sendMessage等函数放入一个message到MessageQueue里面时最终会调用MessageQueue的 enqueueMessage函数。enqueueMessage根据上面的接收的Message的队列的构造把接收到的Message放入队列中。

MessageQueue的removeMessages函数根据上面的接收的Message的队列的构造把接收到的 Message从队列中删除，并且调用对应Message对象的recycle函数把不用的Message放入Message Pool中。
1.3.Looper

Looper对象的创建是通过prepare函数，而且每一个Looper对象会和一个线程关联

public static final void prepare() {


if (sThreadLocal.get() != null) {


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


}


sThreadLocal.set(new Looper());

}

Looper对象创建时会创建一个MessageQueue，主线程默认会创建一个Looper从而有 MessageQueue，其他线程默认是没有MessageQueue的不能接收Message，如果需要接收Message则需要通过prepare 函数创建一个MessageQueue。具体操作请见示例代码。

private Looper() {


mQueue = new MessageQueue();


mRun = true;


mThread = Thread.currentThread();

}

prepareMainLooper函数只给主线程调用（系统处理，程序员不用处理），它会调用prepare建立Looper对象和 MessageQueue。

public static final void prepareMainLooper() {
prepare();
setMainLooper(myLooper());
if (Process.supportsProcesses()) {

myLooper().mQueue.mQuitAllowed = false;
}

}

Loop函数从MessageQueue中从前往后取出Message，然后通过Handler的 dispatchMessage函数进行消息的处理（可见消息的处理是Handler负责的），消息处理完了以后通过Message对象的recycle 函数放到Message Pool中，以便下次使用，通过Pool的处理提供了一定的内存管理从而加速消息对象的获取。至于需要定时处理的消息如何做到定时处理，请见 MessageQueue的next函数，它在取Message来进行处理时通过判断MessageQueue里面的Message是否符合时间要求来决定是否需要把Message取出来做处理，通过这种方式做到消息的定时处理。

public static final void loop() {
Looper me = myLooper();
MessageQueue queue = me.mQueue;
while (true) {
Message msg = queue.next(); // might block
//if (!me.mRun) {
//
break;
//}
if (msg != null) {
if (msg.target == null) {
// No target is a magic identifier for the quit message.
return;
}
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
+ msg.callback + ": " + msg.what

);
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
"<<<<< Finished to
" + msg.target + " "
+ msg.callback);
msg.recycle();
}
}

}
1.4.Handler

Handler的构造函数表示Handler会有成员变量指向Looper和MessageQueue，后面我们会看到没什么需要这些引用；至于callback是实现了Callback接口的对象，后面会看到这个对象的作用。

public Handler(Looper looper, Callback callback) {
mLooper = looper;
mQueue = looper.mQueue;
mCallback = callback;

}

public interface Callback {


public boolean handleMessage(Message msg);

}

获取消息：直接通过Message的obtain方法获取一个Message对象。

public final Message obtainMessage(int what, int arg1, int arg2, Object obj)

{
return Message.obtain(this, what, arg1, arg2, obj);

}

发送消息：通过MessageQueue的enqueueMessage把Message对象放到 MessageQueue的接收消息队列中

public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)

{

boolean sent = false;

MessageQueue queue = mQueue;

if (queue != null) {
msg.target = this;
sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);

}

else {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
}
return sent;

}

线程如何处理MessageQueue中接收的消息：在Looper的loop函数中循环取出MessageQueue 的接收消息队列中的消息，然后调用Hander的dispatchMessage函数对消息进行处理，至于如何处理（相应消息）则由用户指定（三个方法，优先级从高到低：Message里面的Callback，一个实现了Runnable接口的对象，其中run函数做处理工作；Handler里面的 mCallback指向的一个实现了Callback接口的对象，里面的handleMessage进行处理；处理消息Handler对象对应的类继承并实现了其中handleMessage函数，通过这个实现的handleMessage函数处理消息）。

public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}

}

Runnable说明：Runnable只是一个接口，实现了这个接口的类对应的对象也只是个普通的对象，并不是一个 Java中的Thread。Thread类经常使用Runnable，很多人有误解，所以这里澄清一下。

从上可知以下关系图：

message_mechanism.GIF

其中清理Message是Looper里面的loop函数指把处理过的Message放到Message的Pool里面去，如果里面已经超过最大值10个，则丢弃这个Message对象。

调用Handler是指Looper里面的loop函数从MessageQueue的接收消息队列里面取出消息，然后根据消息指向的Handler对象调用其对应的处理方法。