Android的消息处理有三个核心类：Looper,Handler和Message。其实还有一个Message Queue（消息队列），但是MQ被封装到Looper里面了，我们不会直接与MQ打交道，因此我没将其作为核心类。下面一一介绍：

1.线程的魔法师 Looper

　　Looper的字面意思是“循环者”，它被设计用来使一个普通线程变成Looper线程。所谓Looper线程就是循环工作的线程。在程序开发中（尤其是GUI开发中），我们经常会需要一个线程不断循环，一旦有新任务则执行，执行完继续等待下一个任务，这就是Looper线程。使用Looper类创建Looper线程很简单：

public class LooperThread extends Thread {     @Override     publicvoid run() {         // 将当前线程初始化为Looper线程         Looper.prepare();         // ...其他处理，如实例化handler         // 开始循环处理消息队列         Looper.loop();     } }

通过上面两行核心代码，你的线程就升级为Looper线程了！！！是不是很神奇？让我们放慢镜头，看看这两行代码各自做了什么。

1)Looper.prepare()

通过上图可以看到，现在你的线程中有一个Looper对象，它的内部维护了一个消息队列MQ。注意，一个Thread只能有一个Looper对象，为什么呢？咱们来看源码。

1 public class Looper {  2     // 每个线程中的Looper对象其实是一个ThreadLocal，即线程本地存储(TLS)对象  3     private static final ThreadLocal sThreadLocal =new ThreadLocal();  4     // Looper内的消息队列  5     final MessageQueue mQueue;  6     // 当前线程  7     Thread mThread;  8     // 。。。其他属性  9  10     // 每个Looper对象中有它的消息队列，和它所属的线程 11     private Looper() { 12         mQueue =new MessageQueue(); 13         mRun =true; 14         mThread = Thread.currentThread(); 15     } 16     // 我们调用该方法会在调用线程的TLS中创建Looper对象 17     public static final void prepare() { 18         if (sThreadLocal.get() !=null) { 19             // 试图在有Looper的线程中再次创建Looper将抛出异常 20             throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); 21         } 22         sThreadLocal.set(new Looper()); 23     } 24     // 其他方法 25 }

通过源码，prepare()背后的工作方式一目了然，其核心就是将looper对象定义为ThreadLocal。如果你还不清楚什么是ThreadLocal，请参考《理解ThreadLocal》。

2）Looper.loop()

调用loop方法后，Looper线程就开始真正工作了，它不断从自己的MQ中取出队头的消息(也叫任务)执行。其源码分析如下：

1 public static final void loop() {  2     Looper me = myLooper(); //得到当前线程Looper  3     MessageQueue queue = me.mQueue; //得到当前looper的MQ  4     // 这两行没看懂= = 不过不影响理解  5     Binder.clearCallingIdentity();  6     finallong ident = Binder.clearCallingIdentity();  7     // 开始循环  8     while (true) {  9         Message msg = queue.next(); // 取出message 10         if (msg !=null) { 11             if (msg.target ==null) { 12                 // message没有target为结束信号，退出循环 13                 return; 14             } 15             // 日志。。。 16             if (me.mLogging!=null) 17                 me.mLogging.println( ">>>>> Dispatching to "+ msg.target +"" + msg.callback +": "+ msg.what ); 18             // 非常重要！将真正的处理工作交给message的target，即后面要讲的handler 19             msg.target.dispatchMessage(msg); //这里是执行了dispatchMessage(msg)而不是handlerMessage(msg),具体细节可以查看Handler.dispatchMessage方法20             // 还是日志。。。 21             if (me.mLogging!=null) me.mLogging.println( "<<<<< Finished to "+ msg.target +"" + msg.callback); 22             // 下面没看懂，同样不影响理解 23             finallong newIdent = Binder.clearCallingIdentity(); 24             if (ident != newIdent) { 25                 Log.wtf("Looper", "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); 26             } 27             // 回收message资源 28             msg.recycle(); 29         } 30     } 31 }

除了prepare()和loop()方法，Looper类还提供了一些有用的方法，比如:

Looper.myLooper()得到当前线程looper对象

getThread()得到looper对象所属线程

quit()方法结束looper循环

到此为止，你应该对Looper有了基本的了解，总结几点：

1.每个线程有且最多只能有一个Looper对象，它是一个ThreadLocal

2.Looper内部有一个消息队列，loop()方法调用后线程开始不断从队列中取出消息执行

3.Looper使一个线程变成Looper线程。

那么，我们如何往MQ上添加消息呢？下面有请Handler！

 

2.异步处理大师 Handler

　　什么是handler？handler扮演了往MQ上添加消息和处理消息的角色（只处理由自己发出的消息），即通知MQ它要执行一个任务(sendMessage)，并在loop到自己的时候执行该任务(handleMessage)，整个过程是异步的。handler创建时会关联一个looper，默认的构造方法将关联当前线程的looper，不过这也是可以set的。默认的构造方法

1 public class handler {  2     final MessageQueue mQueue; // 关联的MQ  3     final Looper mLooper; // 关联的looper  4     final Callback mCallback; //回调函数，他的执行是在handlerMessage方法之前执行的，具体可以查看dispatchMessage(msg)方法 5     // 其他属性  6     public Handler() {  7         // 没看懂，直接略过，，，  8         if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {  9             final Class
      klass = getClass(); 10             if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) && 11                     (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) ==0) { 12                 Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: "+ 13                         klass.getCanonicalName()); 14             } 15         } 16         // 默认将关联当前线程的looper 17         mLooper = Looper.myLooper(); 18         // looper不能为空，即该默认的构造方法只能在looper线程中使用 19         if (mLooper ==null) { 20             throw new RuntimeException( 21                     "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); 22         } 23         // 重要！！！直接把关联looper的MQ作为自己的MQ，因此它的消息将发送到关联looper的MQ上 24         mQueue = mLooper.mQueue; 25         mCallback =null; 26     } 27     // 其他方法 28 }

下面我们就可以为之前的LooperThread类加入Handler：

public class LooperThread extends Thread {     private Handler handler1;     private Handler handler2;     @Override     publicvoid run() {         // 将当前线程初始化为Looper线程         Looper.prepare();         // 实例化两个handler         handler1 =new Handler();         handler2 =new Handler();         // 开始循环处理消息队列         Looper.loop();     } }

加入handler后的效果如下图：

 

可以看到，一个线程可以有多个Handler，但是只能有一个Looper！

Handler发送消息

　　有了handler之后，我们就可以使用 post(Runnable), postAtTime(Runnable, long), postDelayed(Runnable, long), sendEmptyMessage(int), sendMessage(Message), sendMessageAtTime(Message, long)和 sendMessageDelayed(Message, long)这些方法向MQ上发送消息了。光看这些API你可能会觉得handler能发两种消息，一种是Runnable对象，一种是message对象，这是直观的理解，但其实post发出的Runnable对象最后都被封装成message对象了，总之通过handler发出的message有如下特点：

1.message.target为该handler对象，这确保了looper执行到该message时能找到处理它的handler，即loop()方法中的关键代码msg.target.dispatchMessage(msg);

2.post发出的message，其callback为Runnable对象

 

Handler处理消息

说完了消息的发送，再来看下handler如何处理消息。消息的处理是通过核心方法dispatchMessage(Message msg)与钩子方法handleMessage(Message msg)完成的

1 // 处理消息，该方法由looper调用  2 publicvoid dispatchMessage(Message msg) {  3     if (msg.callback !=null) {  4         // 如果message设置了callback，即runnable消息，处理callback！  5         handleCallback(msg);  6     } else {  7         // 如果handler本身设置了callback，则执行callback  8         if (mCallback !=null) {  9             /* 这种方法允许让activity等来实现Handler.Callback接口，避免了自己编写handler重写handleMessage方法。见http://alex-yang-xiansoftware-com.iteye.com/blog/850865 */ 10             if (mCallback.handleMessage(msg)) { 11                 return; 12             } 13         } 14         // 如果message没有callback，则调用handler的钩子方法handleMessage 15         handleMessage(msg); 16     } 17 } 18  19 // 处理runnable消息 20 privatefinalvoid handleCallback(Message message) { 21     message.callback.run(); //直接调用run方法！ 22 } 23 // 由子类实现的钩子方法 24 publicvoid handleMessage(Message msg) { 25 }

可以看到，除了handleMessage(Message msg)和Runnable对象的run方法由开发者实现外（实现具体逻辑），handler的内部工作机制对开发者是透明的。这正是handler API设计的精妙之处！

 

Handler的用处

我在小标题中将handler描述为“异步处理大师”，这归功于Handler拥有下面两个重要的特点：

1.handler可以在任意线程发送消息，这些消息会被添加到关联的MQ上。

2.handler是在它关联的looper线程中处理消息的。

 

　　这就解决了android最经典的不能在其他非主线程中更新UI的问题。android的主线程也是一个looper线程(looper 在android中运用很广)，我们在其中创建的handler默认将关联主线程MQ。因此，利用handler的一个solution就是在 activity中创建handler并将其引用传递给worker thread，worker thread执行完任务后使用handler发送消息通知activity更新UI。(过程如图)

 

下面是自己写的Demo1：

package com.jiangwei.demo;import android.app.Activity;import android.os.Bundle;import android.os.Handler;import android.os.Looper;import android.os.Message;import android.view.View;public class AndroidDemoActivity extends Activity {    public View myView;    @Override    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.main);        myView = findViewById(R.id.myview);        new MyThread().start();    }    //自己定义的子线程,在子线程中更新UI    public class MyThread extends Thread{        @Override        public void run(){        Looper.prepare();//将当前线程变成Looper线程(与当前的线程绑定)        Handler handler = new Handler(){            @Override            public void handleMessage(Message msg) {                myView.setBackgroundColor(0xff123456);//更新UI（在这里没有报错，以前我们都知道不能再子线程中更新UI,但是现在这样的操                                 作可以了，原因是将当前线程编程Looper线程了，并且和Handler绑定，如果把Looper.prepare()这句注释了，就报错了）                }    };       Message msg = new Message();       msg.setTarget(handler);//设置消息的发送目标       msg.sendToTarget();//发送消息(该方法内部调用了handler.sendMessage(msg))       Looper.loop();//开始执行消息处理    }    }}

 

下面这个是Demo2效果和Demo1是一样的:

1 package com.jiangwei.demo; 2 import android.app.Activity; 3 import android.os.Bundle; 4 import android.os.Handler; 5 import android.os.Looper; 6 import android.os.Message; 7 import android.view.View; 8 public class AndroidDemoActivity extends Activity { 9 public View myView;10 @Override11     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {12         super.onCreate(savedInstanceState);13         setContentView(R.layout.main);14         myView = findViewById(R.id.myview);15         Looper looper = getMainLooper();//获取主线程的Looper线程16         new MyThread(looper).start();17     }18 //自己定义的子线程,在子线程中更新UI19     public class MyThread extends Thread{20     private Looper looper;21     public MyThread(Looper looper){22     this.looper = looper;23     }24     @Override25     public void run(){26     //将Handler与主线程的Looper绑定，但是在MyThread中运行的,如果没有传入looper，同样也是报错的,因为Handler没有Looper线程和他绑定，除非把MyThread变成Looper线程27     Handler handler = new Handler(looper){28     @Override29             public void handleMessage(Message msg) {30     myView.setBackgroundColor(0xff123456);//更新UI31                 }32     };33        Message msg = new Message();34        msg.setTarget(handler);//设置消息的发送目标35        msg.sendToTarget();//发送消息(该方法内部调用了handler.sendMessage(msg))36     }37     }38 }

其实系统中已经为我们写好了这样的一个子线程:那就是HandlerThread,源码如下:

1 //在Looper.loop()方法前执行 2 protected void onLooperPrepared() { 3     } 4     public void run() { 5         mTid = Process.myTid(); 6         Looper.prepare();//将当前线程变成Looper线程 7         synchronized (this) { 8             mLooper = Looper.myLooper();//获取当前线程的Looper对象 9             notifyAll();10         }11         Process.setThreadPriority(mPriority);12         onLooperPrepared();13         Looper.loop();14         mTid = -1;15     }16     //获取当前线程的Looper对象17     public Looper getLooper() {18         if (!isAlive()) {19             return null;20         }21         synchronized (this) {22             while (isAlive() && mLooper == null) {23                 try {24                     wait();25                 } catch (InterruptedException e) {26                 }27             }28         }29         return mLooper;30     }

仔细一看和我们在Demo1中定义的线程一摸一样.

当然，handler能做的远远不仅如此，由于它能post Runnable对象，它还能与Looper配合实现经典的Pipeline Thread(流水线线程)模式。请参考此文《Android Guts: Intro to Loopers and Handlers》

 

3.封装任务 Message

在整个消息处理机制中，message又叫task，封装了任务携带的信息和处理该任务的handler。message的用法比较简单，这里不做总结了。但是有这么几点需要注意（待补充）：

1.尽管Message有public的默认构造方法，但是你应该通过Message.obtain()来从消息池中获得空消息对象，以节省资源。

2.如果你的message只需要携带简单的int信息，请优先使用Message.arg1和Message.arg2来传递信息，这比用Bundle更省内存

3.擅用message.what来标识信息，以便用不同方式处理message。

 

4.主要类

MessageQueue：消息队列,并不是真正的队列，而是以单链表的数据结构来存储Handler发送过来的Message;

Looper：Looper以无限循环的方式去查看消息队列中是否有新消息，线程默认是没有Looper的，如果需要使用就必须为线程创建Looper，主线程创建时会初始化Looper，这就是主线程可以使用Handler的的原因

Handler：通过Handler从子线程发送消息到主线程的MessageQueue中，Handler创建的时候会采用当前线程的Looper来构造消息循环系统，另外Handler通过ThreadLocal可以轻松的获取每一个线程的Looper，从而获取消息队列中的message

 

5.Handler机制扩展

1：Activity.runOnUiThread(Runnable)

private void getDataFromNet() {        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                //耗时操作，完成之后提交任务更新UI                final String data = "网络数据";                runOnUiThread(new Runnable() {                    @Override                    public void run() {                        textView.setText(data);                    }                });            }        }).start();    }

2：View.post(Runnable)

private void getDataFromNet() {        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                //耗时操作，完成之后提交任务更新UI                final String data = "网络数据";                textView.post(new Runnable() {                    @Override                    public void run() {                        textView.setText(data);                    }                });            }        }).start();    }

3：使用AsyncTask代替Thread