Android-Handler源码解析-Message

2023-05-16

成员变量

// 标识Message
public int what;

// 存储简单数据，如果存储复杂的数据使用setData()方法。
public int arg1;
public int arg2;

// 发送给接收者的任意对象。
public Object obj;

// 回复给发送者，用于跨进程双向通信。发送message时给其replyTo赋值，接收到该message的进程，可以通过message.replyTo向发送方进程发送message，从而实现双向通信。
public Messenger replyTo;

public static final int UID_NONE = -1;
// 可选字段，表示发送消息的uid。这只对Messenger发布（跨进程发布）的消息有效；否则，它就是-1。
public int sendingUid = UID_NONE;
// 可选字段，指示导致该消息进入队列的uid。
public int workSourceUid = UID_NONE;

// 在用标记
/*package*/ static final int FLAG_IN_USE = 1 << 0;
// 异步标记
/*package*/ static final int FLAG_ASYNCHRONOUS = 1 << 1;
// copy的清空标记
/*package*/ static final int FLAGS_TO_CLEAR_ON_COPY_FROM = FLAG_IN_USE;
// 标记位
@UnsupportedAppUsage
/*package*/ int flags;

// 执行时刻，时刻基于SystemClock.uptimeMillis。
@UnsupportedAppUsage
public long when;

// 存储复杂的数据
/*package*/ Bundle data;

// 消息的目标处理器Handler，即由此Handler处理此消息。
@UnsupportedAppUsage
/*package*/ Handler target;

// 表示要处理的任务Callback，由Runnable实现，通过handler.post Runnable的时候，Runnable会被存放在Message中，分发的时候再进行回调通知。
@UnsupportedAppUsage
/*package*/ Runnable callback;

// 下个消息，用于实现链表结构。
@UnsupportedAppUsage
/*package*/ Message next;

// 消息池的同步锁对象，用户消息池的消息获取（obtain()方法）和消息回收（recycleUnchecked()方法）。
/** @hide */
public static final Object sPoolSync = new Object();
// 消息池链表的头，用于操作（增删改查）链表。
private static Message sPool;
// 消息池中消息的数量
private static int sPoolSize = 0;
// 消息池中消息的最大数量，为50个。
private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;
// 是否检查消息的回收（recycle()方法），默认true，如果检查并且有问题，则抛出异常。
private static boolean gCheckRecycle = true;
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说明：

Message为什么需要持有Handler，因为Message需要知道是哪个Handler要处理它。

创建Message

想要使用、发送Message，首先要创建Message，所以我们接下来看下它是如何被创建的。

new Message()

public Message() {
}
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直接创建一个Message对象，之后可以设置它的属性，未使用复用，不推荐使用。

Message.obtain()

Message.obtain()

public static Message obtain() {
    // 使用同步保证线程安全，因为此方法可以在任意线程调用。
    synchronized (sPoolSync) {
        if (sPool != null) {
            // 消息池头不为空，说明队列有内容，从中获取一条消息并返回。缓存的
            Message m = sPool; // 消息池的Head元素
            sPool = m.next; // 缓存池Head为下个元素（移除m）
            m.next = null; // 断开链接
            m.flags = 0; // 清除在用标记
            sPoolSize--; // 池数量减1
            return m; // 返回此消息
        }
    }
    // 消息池头为空，说明队列没有内容，直接创建一条消息并返回。
    return new Message();
}
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Message.obtain()为静态方法，内部用了全局消息池，使用了复用，推荐使用。

说明：

从消息池中获取消息，它会获取队列的第一条消息，并将此消息从此队列中移除。

Message.obtain(Message)

public static Message obtain(Message orig) {
    // 获取消息
    Message m = obtain();
    // 将orig的值复制到新消息中
    m.what = orig.what;
    m.arg1 = orig.arg1;
    m.arg2 = orig.arg2;
    m.obj = orig.obj;
    m.replyTo = orig.replyTo;
    m.sendingUid = orig.sendingUid;
    m.workSourceUid = orig.workSourceUid;
    if (orig.data != null) {
        m.data = new Bundle(orig.data);
    }
    m.target = orig.target;
    m.callback = orig.callback;

    return m;
}
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与Message.obtain()相同，但将现有Message(包括其target)的值复制到新的消息中。

Message.obtain(Handler)

public static Message obtain(Handler h) {
    Message m = obtain();
    m.target = h;

    return m;
}
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与Message.obtain()相同，但设置了target成员的值。

Message.obtain(Handler, Runnable)

public static Message obtain(Handler h, Runnable callback) {
    Message m = obtain();
    m.target = h;
    m.callback = callback;

    return m;
}
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与Message.obtain()相同，但设置了target和callback成员的值。

Message.obtain(Handler, int)

public static Message obtain(Handler h, int what) {
    Message m = obtain();
    m.target = h;
    m.what = what;

    return m;
}Message.
复制代码

与Message.obtain()相同，但设置了target和what成员的值。

Message.obtain(Handler, int, Object)

public static Message obtain(Handler h, int what, Object obj) {
    Message m = obtain();
    m.target = h;
    m.what = what;
    m.obj = obj;

    return m;
}
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与Message.obtain()相同，但设置了target、what和obj成员的值。

Message.obtain(Handler, int, int, int)

public static Message obtain(Handler h, int what, int arg1, int arg2) {
    Message m = obtain();
    m.target = h;
    m.what = what;
    m.arg1 = arg1;
    m.arg2 = arg2;

    return m;
}
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与Message.obtain()相同，但设置了target、what、arg1和arg2成员的值。

Message.obtain(Handler, int, int, int, Object)

public static Message obtain(Handler h, int what,
        int arg1, int arg2, Object obj) {
    Message m = obtain();
    m.target = h;
    m.what = what;
    m.arg1 = arg1;
    m.arg2 = arg2;
    m.obj = obj;

    return m;
}
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与Message.obtain()相同，但设置了target、what、arg1、arg2和obj成员的值。

小结

Message的创建，有两种方式：new Message、Message.obtain()，Message.obtain()内部使用了复用，推荐使用。

回收Message

由于Message.obtain()方式创建内部使用了复用，所以我们接下来看下它是如何被回收的。

recycle()

public void recycle() {
    // 判断是否在使用中
    if (isInUse()) {
        // 在使用中，直接返回，不进行回收。
        if (gCheckRecycle) {
            // gCheckRecycle为true，为检查消息的回收，并且回收时正在使用（有问题），则抛出异常。
            throw new IllegalStateException("This message cannot be recycled because it "
                    + "is still in use.");
        }
        return;
    }
    // 不在使用中，进行回收。
    recycleUnchecked();
}
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recycle()方法，为检查回收，如果此消息处于使用状态，则不进行回收，否则调用recycleUnchecked()直接进行回收。

isInUse()方法的使用看后面-其它-InUse，我们接下来看下gCheckRecycle属性，它在updateCheckRecycle()方法内进行更改。

public static void updateCheckRecycle(int targetSdkVersion) {
    if (targetSdkVersion < Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) {
	// 小于SDK 21，为false。
        gCheckRecycle = false;
    }
}
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updateCheckRecycle()方法，为更新gCheckRecycle的值。gCheckRecycle默认为true，updateCheckRecycle()方法在ActivityThread的handleBindApplication()方法（绑定App）内调用，即gCheckRecycle在targetSdkVersion小于21为false（不检查），大于、等于21为ture（检查）。

recycleUnchecked()

void recycleUnchecked() {
    // 将此消息标记为在用，并判断是否添加到消息池中。
    // 清除所有属性
    flags = FLAG_IN_USE;
    what = 0;
    arg1 = 0;
    arg2 = 0;
    obj = null;
    replyTo = null;
    sendingUid = UID_NONE;
    workSourceUid = UID_NONE;
    when = 0;
    target = null;
    callback = null;
    data = null;

    // 同步，保证线程安全。
    synchronized (sPoolSync) {
        if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
            // 小于最大值，则进行添加，把此Message添加到链表的头部。
            next = sPool; // 此Message的next指向链表的Head
            sPool = this; // 链表的Head为此Message 
            sPoolSize++; // 消息池数量加1
        }
    }
}
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recycleUnchecked()方法，为不检查回收，会清除消息的所有属性，以完成释放，并判断如果消息池的消息数量没有到达最大数量，则进行添加，以完成回收。

说明：

从消息池中添加消息，它会将此消息添加到队列的头部，并将此消息作为新的头。

小结

Message的回收，有两种方式：recycle()检查回收、recycleUnchecked()不检查回收。
recycle()，判断了消息如果处于使用状态，则不进行回收，否则调用recycleUnchecked()进行回收。
recycleUnchecked()，会清除消息的所有属性，并判断如果消息池数量没到消息池最大数量，则进行添加（添加到消息池的链表的头部）。

跨进程通讯

由于Message实现了Parcelable接口，所以Message可以跨进程传输，所以我们接下来看下它的具体实现。

writeToParcel()

public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
    if (callback != null) {
	// callback不能跨进程传输，抛出异常。
        throw new RuntimeException(
            "Can't marshal callbacks across processes.");
    }
    dest.writeInt(what);
    dest.writeInt(arg1);
    dest.writeInt(arg2);
    if (obj != null) {
	// obj不为空，跨进程传输任意对象，必须实现Parcelable接口，否则抛出异常。
        try {
            Parcelable p = (Parcelable)obj;
            dest.writeInt(1); // 传入1，标记有存入obj对象。
            dest.writeParcelable(p, flags); // 写入obj对象
        } catch (ClassCastException e) {
            throw new RuntimeException(
                "Can't marshal non-Parcelable objects across processes.");
        }
    } else {
        dest.writeInt(0); // 传入0，标记没有存入obj对象。
    }
    dest.writeLong(when);
    dest.writeBundle(data);
    Messenger.writeMessengerOrNullToParcel(replyTo, dest); // 使用Messenger进行写入
    dest.writeInt(sendingUid);
    dest.writeInt(workSourceUid);
}
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readFromParcel()

private void readFromParcel(Parcel source) {
    what = source.readInt();
    arg1 = source.readInt();
    arg2 = source.readInt();
    if (source.readInt() != 0) {
	// 有存入obj对象，进行读取。
        obj = source.readParcelable(getClass().getClassLoader());
    }
    when = source.readLong();
    data = source.readBundle();
    replyTo = Messenger.readMessengerOrNullFromParcel(source); // 使用Messenger进行读取
    sendingUid = source.readInt();
    workSourceUid = source.readInt();
}
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小结

Message的跨进程通讯，callback不能有值，obj如有值则必须实现Parcelable接口。

属性set、get方法

Message的when、target、callback、data属性对外提供了set、get方法，我们接下来看下它们的实现。

when

public long getWhen() {
    return when;
}
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target

public void setTarget(Handler target) {
    this.target = target;
}

public Handler getTarget() {
    return target;
}
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callback

public Runnable getCallback() {
    return callback;
}
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data

public Bundle getData() {
    if (data == null) {
        data = new Bundle();
    }
    return data;
}

public Bundle peekData() {
    return data;
}

public void setData(Bundle data) {
    this.data = data;
}
复制代码

其它

copyFrom()

public void copyFrom(Message o) {
    this.flags = o.flags & ~FLAGS_TO_CLEAR_ON_COPY_FROM;
    this.what = o.what;
    this.arg1 = o.arg1;
    this.arg2 = o.arg2;
    this.obj = o.obj;
    this.replyTo = o.replyTo;
    this.sendingUid = o.sendingUid;
    this.workSourceUid = o.workSourceUid;

    if (o.data != null) {
        this.data = (Bundle) o.data.clone();
    } else {
        this.data = null;
    }
}
复制代码

将指定Message的属性，复制到当前Message中。

sendToTarget()

public void sendToTarget() {
    target.sendMessage(this);
}
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将此消息发送给自己的目标Handler，如果未设置此字段，则抛出空指针异常。

asynchronous（异步）

public boolean isAsynchronous() {
    return (flags & FLAG_ASYNCHRONOUS) != 0;
}
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isAsynchronous()方法，判断消息是否是异步的，如果是，则返回true。

public void setAsynchronous(boolean async) {
    if (async) {
        flags |= FLAG_ASYNCHRONOUS;
    } else {
        flags &= ~FLAG_ASYNCHRONOUS;
    }
}
复制代码

setAsynchronous()方法，设置消息是否是异步的，这意味着它不受Looper同步屏障的影响。

说明：

消息，分为同步消息和异步消息，默认为同步消息。
同步屏障，会屏障同步消息，确保只有异步消息执行。
某些操作(比如视图失效)可能会在Looper的消息队列中引入同步屏障，以阻止后续消息在满足某些条件之前被传递。在view invalidation的情况下，调用android.view.View.invalidate后发布的消息会被一个同步屏障挂起，直到下一帧准备被绘制。同步屏障确保在恢复之前完全处理了无效请求。
异步消息免于同步屏障。它们通常表示中断、输入事件和其它必须独立处理的信号，即使其它工作已经暂停。
请注意，异步消息可能是按同步消息的顺序交付的，尽管它们之间总是按顺序交付的。如果这些消息的相对顺序很重要，那么它们可能一开始就不应该是异步的，谨慎使用。

InUse

/*package*/ boolean isInUse() {
    return ((flags & FLAG_IN_USE) == FLAG_IN_USE);
}
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isInUse()方法，判断是否处于使用状态。

/*package*/ void markInUse() {
    flags |= FLAG_IN_USE;
}
复制代码

markInUse()方法，标记处于使用状态。

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