Android中的消息机制，消息的发送和接收过程以及与线程之间的关系。虽然我们经常使用这些基础的东西，但对于其内部原理的了解，能使我们更加容易、合理地架构系统，并避免一些低级错误。
对于这部分的内容，将分成4小节来描述：
1.职责与关系
2.消息循环
3.线程与更新
4.几点小结
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1） 接下来，我们开始这部分的内容，首先了解一下各自的职责及相互之间的关系。
职责
Message：消息，其中包含了消息ID，消息处理对象以及处理的数据等，由MessageQueue统一列队，终由Handler处理。
Handler：处理者，负责Message的发送及处理。使用Handler时，需要实现handleMessage(Message msg)方法来对特定的Message进行处理，例如更新UI等。
MessageQueue：消息队列，用来存放Handler发送过来的消息，并按照FIFO规则执行。当然，存放Message并非实际意义的保存，而是将Message以链表的方式串联起来的，等待Looper的抽取。
Looper：消息泵，不断地从MessageQueue中抽取Message执行。因此，一个MessageQueue需要一个Looper。
Thread：线程，负责调度整个消息循环，即消息循环的执行场所。
关系
Handler，Looper和MessageQueue就是简单的三角关系。Looper和MessageQueue一一对应，创建一个Looper的同时，会创建一个MessageQueue。而Handler与它们的关系，只是简单的聚集关系，即Handler里会引用当前线程里的特定Looper和MessageQueue。
这样说来，多个Handler都可以共享同一Looper和MessageQueue了。当然，这些Handler也就运行在同一个线程里。
2） 接下来，我们简单地看一下消息的循环过程：
生成
Message msg =mHandler.obtainMessage();
msg.what = what;
msg.sendToTarget();
发送
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue != null) {
msg.target = this;
sent =queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
在Handler.java的sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)方法中，我们看到，它找到它所引用的MessageQueue，然后将Message的target设定成自己（目的是为了在处理消息环节，Message能找到正确的Handler），再将这个Message纳入到消息队列中。
抽取
Looper me = myLooper();
MessageQueue queue = me.mQueue;
while (true) {
Messagemsg = queue.next(); // might block
if (msg!= null) {
if (msg.target == null) {
// No target is a magic identifier for the quit message.
return;
}
msg.target.dispatchMessage(msg);
msg.recycle();
}
}
在Looper.java的loop()函数里，我们看到，这里有一个死循环，不断地从MessageQueue中获取下一个（next方法）Message，然后通过Message中携带的target信息，交由正确的Handler处理（dispatchMessage方法）。
处理
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if(mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
在Handler.java的dispatchMessage(Message msg)方法里，其中的一个分支就是调用handleMessage方法来处理这条Message，而这也正是我们在职责处描述使用Handler时需要实现handleMessage(Message msg)的原因。
至于dispatchMessage方法中的另外一个分支，我将会在后面的内容中说明。
至此，我们看到，一个Message经由Handler的发送，MessageQueue的入队，Looper的抽取，又再一次地回到Handler的怀抱。而绕的这一圈，也正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。
3）剩下的部分，我们将讨论一下Handler所处的线程及更新UI的方式。
在主线程（UI线程）里，如果创建Handler时不传入Looper对象，那么将直接使用主线程（UI线程）的Looper对象（系统已经帮我们创建了）；在其它线程里，如果创建Handler时不传入Looper对象，那么，这个Handler将不能接收处理消息。在这种情况下，通用的作法是：
class LooperThread extends Thread {
public Handler mHandler;
public void run() {
Looper.prepare();
mHandler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
// process incoming messages here
}
};
Looper.loop();
}
}
在创建Handler之前，为该线程准备好一个Looper（Looper.prepare），然后让这个Looper跑起来（Looper.loop），抽取Message，这样，Handler才能正常工作。
因此，Handler处理消息总是在创建Handler的线程里运行。而我们的消息处理中，不乏更新UI的操作，不正确的线程直接更新UI将引发异常。因此，需要时刻关心Handler在哪个线程里创建的。
如何更新UI才能不出异常呢？SDK告诉我们，有以下4种方式可以从其它线程访问UI线程：
· Activity.runOnUiThread(Runnable)
· View.postDelayed(Runnable, long)
· Handler
其中，重点说一下的是View.post(Runnable)方法。在post(Runnable action)方法里，View获得当前线程（即UI线程）的Handler，然后将action对象post到Handler里。在Handler里，它将传递过来的action对象包装成一个Message（Message的callback为action），然后将其投入UI线程的消息循环中。在Handler再次处理该Message时，有一条分支（未解释的那条）就是为它所设，直接调用runnable的run方法。而此时，已经路由到UI线程里，因此，我们可以毫无顾虑的来更新UI。
4） 几点小结
· Handler的处理过程运行在创建Handler的线程里
· 一个Looper对应一个MessageQueue
· 一个线程对应一个Looper
· 一个Looper可以对应多个Handler
· 不确定当前线程时，更新UI时尽量调用post方法
xirihanlin 2011.01.30
深入剖析Android消息机制
[日期：2011-04-26] 来源：Linux社区 作者：coolszy
在Android中，线程内部或者线程之间进行信息交互时经常会使用消息，这些基础的东西如果我们熟悉其内部的原理，将会使我们容易、更好地架构系统，避免一些低级的错误。在学习Android中消息机制之前，我们先了解与消息有关的几个类：
1.Message
消息对象，顾名思义就是记录消息信息的类。这个类有几个比较重要的字段：
a.arg1和arg2：我们可以使用两个字段用来存放我们需要传递的整型值，在Service中，我们可以用来存放Service的ID。
b.obj：该字段是Object类型，我们可以让该字段传递某个多项到消息的接受者中。
c.what：这个字段可以说是消息的标志，在消息处理中，我们可以根据这个字段的不同的值进行不同的处理，类似于我们在处理Button事件时，通过switch(v.getId())判断是点击了哪个按钮。
在使用Message时，我们可以通过new Message()创建一个Message实例，但是Android更推荐我们通过Message.obtain()或者Handler.obtainMessage()获取Message对象。这并不一定是直接创建一个新的实例，而是先从消息池中看有没有可用的Message实例，存在则直接取出并返回这个实例。反之如果消息池中没有可用的Message实例，则根据给定的参数new一个新Message对象。通过分析源码可得知，Android系统默认情况下在消息池中实例化10个Message对象。
代码下载地址：
在Linux公社的1号FTP服务器里，下载地址：
FTP地址：ftp://www.linuxidc.com
用户名：www.linuxidc.com
密码：www.muu.cc
在 2011年LinuxIDC.com\4月\深入剖析Android消息机制
下载方法见 http://www.linuxidc.net/thread-1187-1-1.html
2.MessageQueue
消息队列，用来存放Message对象的数据结构，按照“先进先出”的原则存放消息。存放并非实际意义的保存，而是将Message对象以链表的方式串联起来的。MessageQueue对象不需要我们自己创建，而是有Looper对象对其进行管理，一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue。我们可以通过Looper.myQueue()获取当前线程中的MessageQueue。
3.Looper
MessageQueue的管理者，在一个线程中，如果存在Looper对象，则必定存在MessageQueue对象，并且只存在一个Looper对象和一个MessageQueue对象。在Android系统中，除了主线程有默认的Looper对象，其它线程默认是没有Looper对象。如果想让我们新创建的线程拥有Looper对象时，我们首先应调用Looper.prepare()方法，然后再调用Looper.loop()方法。典型的用法如下：
1. classLooperThread extends Thread
2. {
3. public Handler mHandler;
4. public void run()
5. {
6. Looper.prepare();
7. //其它需要处理的操作
8. Looper.loop();
9. }
10. }
倘若我们的线程中存在Looper对象，则我们可以通过Looper.myLooper()获取，此外我们还可以通过Looper.getMainLooper()获取当前应用系统中主线程的Looper对象。在这个地方有一点需要注意，假如Looper对象位于应用程序主线程中，则Looper.myLooper()和Looper.getMainLooper()获取的是同一个对象。
4.Handler
消息的处理者。通过Handler对象我们可以封装Message对象，然后通过sendMessage(msg)把Message对象添加到MessageQueue中；当MessageQueue循环到该Message时，就会调用该Message对象对应的handler对象的handleMessage()方法对其进行处理。由于是在handleMessage()方法中处理消息，因此我们应该编写一个类继承自Handler，然后在handleMessage()处理我们需要的操作。
1. /**
2. *
3. * @author coolszy
4. * @blog http://blog.csdn.net/coolszy
5. *
6. */
7.
8. publicclass MessageService extends Service
9.
10. {
11. private static final String TAG ="MessageService";
12. private static final int KUKA = 0;
13. private Looper looper;
14. private ServiceHandler handler;
15. /**
16. *由于处理消息是在Handler的handleMessage()方法中，因此我们需要自己编写类
17. *继承自Handler类，然后在handleMessage()中编写我们所需要的功能代码
18. * @author coolszy
19. *
20. */
21. private final class ServiceHandler extendsHandler
22. {
23. public ServiceHandler(Looperlooper)
24. {
25. super(looper);
26. }
27.
28. @Override
29. public void handleMessage(Messagemsg)
30. {
31. //根据what字段判断是哪个消息
32. switch (msg.what)
33. {
34. case KUKA:
35. //获取msg的obj字段。我们可在此编写我们所需要的功能代码
36. Log.i(TAG, "The obj fieldof msg:" + msg.obj);
37. break;
38. // other cases
39. default:
40. break;
41. }
42. //如果我们Service已完成任务，则停止Service
43. stopSelf(msg.arg1);
44. }
45. }
46.
47. @Override
48. public void onCreate()
49. {
50. Log.i(TAG,"MessageService-->onCreate()");
51. //默认情况下Service是运行在主线程中，而服务一般又十分耗费时间，如果
52. //放在主线程中，将会影响程序与用户的交互，因此把Service
53. //放在一个单独的线程中执行
54. HandlerThread thread = newHandlerThread("MessageDemoThread",Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
55. thread.start();
56. //获取当前线程中的looper对象
57. looper = thread.getLooper();
58. //创建Handler对象，把looper传递过来使得handler、
59. //looper和messageQueue三者建立联系
60. handler = newServiceHandler(looper);
61. }
62.
63. @Override
64. public int onStartCommand(Intent intent,int flags, int startId)
65. {
66. Log.i(TAG,"MessageService-->onStartCommand()");
67.
68. //从消息池中获取一个Message实例
69. Message msg =handler.obtainMessage();
70. // arg1保存线程的ID，在handleMessage()方法中
71. //我们可以通过stopSelf(startId)方法，停止服务
72. msg.arg1 = startId;
73. // msg的标志
74. msg.what = KUKA;
75. //在这里我创建一个date对象，赋值给obj字段
76. //在实际中我们可以通过obj传递我们需要处理的对象
77. Date date = new Date();
78. msg.obj = date;
79. //把msg添加到MessageQueue中
80. handler.sendMessage(msg);
81. return START_STICKY;
82. }
83.
84. @Override
85. public void onDestroy()
86. {
87. Log.i(TAG,"MessageService-->onDestroy()");
88. }
89.
90. @Override
91. public IBinder onBind(Intent intent)
92. {
93. return null;
94. }
95. }
下面我们通过跟踪代码分析在Android中是如何处理消息。首先贴上测试代码：
运行结果：
注：在测试代码中我们使用了HandlerThread类，该类是Thread的子类，该类运行时将会创建looper对象，使用该类省去了我们自己编写Thread子类并且创建Looper的麻烦。
下面我们分析下程序的运行过程：
1.onCreate()
首先启动服务时将会调用onCreate()方法，在该方法中我们new了一个HandlerThread对象，提供了线程的名字和优先级。
紧接着我们调用了start()方法，执行该方法将会调用HandlerThread对象的run()方法：
1. publicvoid run() {
2. mTid = Process.myTid();
3. Looper.prepare();
4. synchronized (this) {
5. mLooper = Looper.myLooper();
6. notifyAll();
7. }
8. Process.setThreadPriority(mPriority);
9. onLooperPrepared();
10. Looper.loop();
11. mTid = -1;
12. }
在run()方法中，系统给线程添加的Looper，同时调用了Looper的loop()方法：
1. publicstatic final void loop() {
2.
3. Looper me = myLooper();
4. MessageQueue queue = me.mQueue;
5. while (true) {
6. Message msg = queue.next(); //might block
7. //if (!me.mRun) {
8. // break;
9. //}
10. if (msg != null) {
11. if (msg.target == null) {
12. // No target is a magicidentifier for the quit message.
13. return;
14. }
15. if (me.mLogging!= null)me.mLogging.println(
16. ">>>>> Dispatching to " + msg.target + ""
17. + msg.callback +": " + msg.what
18. );
19. msg.target.dispatchMessage(msg);
20. if (me.mLogging!= null)me.mLogging.println(
21. "<<<<< Finished to " + msg.target + " "
22. + msg.callback);
23. msg.recycle();
24. }
25. }
26. }
通过源码我们可以看到loop()方法是个死循环，将会不停的从MessageQueue对象中获取Message对象，如果MessageQueue 对象中不存在Message对象，则结束本次循环，然后继续循环；如果存在Message对象，则执行 msg.target.dispatchMessage(msg)，但是这个msg的.target字段的值是什么呢？我们先暂时停止跟踪源码，返回到onCreate()方法中。线程执行完start()方法后，我们可以获取线程的Looper对象，然后new一个ServiceHandler对象，我们把Looper对象传到ServiceHandler构造函数中将使handler、looper和messageQueue三者建立联系。
2.onStartCommand()
执行完onStart()方法后，将执行onStartCommand()方法。首先我们从消息池中获取一个Message实例，然后给Message对象的arg1、what、obj三个字段赋值。紧接着调用sendMessage(msg)方法，我们跟踪源代码，该方法将会调用sendMessageDelayed(msg, 0)方法，而sendMessageDelayed()方法又会调用sendMessageAtTime(msg,
SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis)方法，在该方法中我们要注意该句代码msg.target
= this，msg的target指向了this，而this就是ServiceHandler对象，因此msg的target字段指向了ServiceHandler对象，同时该方法又调用MessageQueue 的enqueueMessage(msg, uptimeMillis)方法：
1. finalboolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
2. if (msg.when != 0) {
3. throw newAndroidRuntimeException(msg
4. + " This message isalready in use.");
5. }
6. if (msg.target == null &&!mQuitAllowed) {
7. throw newRuntimeException("Main thread not allowed to quit");
8. }
9. synchronized (this) {
10. if (mQuiting) {
11. RuntimeException e = newRuntimeException(
12. msg.target + " sendingmessage to a Handler on a dead thread");
13. Log.w("MessageQueue",e.getMessage(), e);
14. return false;
15. } else if (msg.target == null){
16. mQuiting = true;
17. }
18. msg.when = when;
19. //Log.d("MessageQueue","Enqueing: " + msg);
20. Message p = mMessages;
21. if (p == null || when == 0 || when< p.when) {
22. msg.next = p;
23. mMessages = msg;
24. this.notify();
25. } else {
26. Message prev = null;
27. while (p != null &&p.when <= when) {
28. prev = p;
29. p = p.next;
30. }
31. msg.next = prev.next;
32. prev.next = msg;
33. this.notify();
34. }
35. }
36. return true;
37. }
该方法主要的任务就是把Message对象的添加到MessageQueue中（数据结构最基础的东西，自己画图理解下）。
handler.sendMessage()-->handler.sendMessageDelayed()-->handler.sendMessageAtTime()-->msg.target
= this;queue.enqueueMessage==>把msg添加到消息队列中
3.handleMessage(msg)
onStartCommand()执行完毕后我们的Service中的方法就执行完毕了，那么handleMessage()是怎么调用的呢？在前面分析的loop()方法中，我们当时不知道msg的target字段代码什么，通过上面分析现在我们知道它代表ServiceHandler对象，msg.target.dispatchMessage(msg);则表示执行ServiceHandler对象中的dispatchMessage()方法：
1. publicvoid dispatchMessage(Message msg) {
2. if (msg.callback != null) {
3. handleCallback(msg);
4. } else {
5. if (mCallback != null) {
6. if(mCallback.handleMessage(msg)) {
7. return;
8. }
9. }
10. handleMessage(msg);
11. }
12. }
该方法首先判断callback是否为空，我们跟踪的过程中未见给其赋值，因此callback字段为空，所以最终将会执行handleMessage()方法，也就是我们ServiceHandler类中复写的方法。在该方法将根据what字段的值判断执行哪段代码。
至此，我们看到，一个Message经由Handler的发送，MessageQueue的入队，Looper的抽取，又再一次地回到Handler的怀抱中。而绕的这一圈，也正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。
