子執行緒新建Handler為什麼會報錯？——淺談Handler、Looper、Message關係
轉載註明出處：
很多人都知道不能直接在子執行緒new 一個Handler，android會報錯，至於為什麼會報錯，並沒有做深入的研究，今天就來研究一下，順手學習了下android非同步訊息處理機制的問題，一起放出來。
常見面試題
- 在子執行緒中new一個Handler為什麼報錯？
下邊來重現一下錯誤的做法：
首先，直接在子執行緒新建一個handler
new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //這裡寫入子執行緒需要做的工作 Log.e("wanghe","asdasdasd"); Handler handler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { Toast.makeText(getApplicationContext(), "handler msg", Toast.LENGTH_LONG).show(); } }; handler.sendEmptyMessage(1); } }).start();
執行之後，不出意外的報錯
錯誤資訊：
java.lang.RuntimeException: Can’t create handler inside thread that has not called Looper.prepare()
不能再子執行緒中新建handler，沒有呼叫Looper.prepare();，為什麼呢，看一下handler的原始碼
public Handler() { if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) { final Class<? extends Handler> klass = getClass(); if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) && (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) { Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " + klass.getCanonicalName()); } } mLooper = Looper.myLooper(); if (mLooper == null) { throw new RuntimeException( "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); } mQueue = mLooper.mQueue; mCallback = null; }
handler建構函式中 需要持有一個looper的物件，如果沒有，提示這個錯誤；
looper的主要作用是與當前執行緒繫結，保證一個執行緒只會有一個Looper例項，同時一個Looper例項也只有一個MessageQueue。然後looper的loop()方法就是不斷從MessageQueue中取出訊息，交給handler去傳送訊息。 而子執行緒是沒有預設looper的，所以就會報錯了。 解決辦法也很簡單，我們只需要呼叫prepare()方法，新建looper物件就好。看一下prepare都幹了什麼：
Looper.prepare()
public static final void prepare() { if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper(true)); }
可以看到 方法中新建一個looper物件防放進了一個ThreadLocal的物件中，並且提前判斷了ThreadLoacl是否為空，這就說明了prepare()不能被呼叫2次，也就保證了一個執行緒只能有一個looper;
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}
構造中 新建了一個MessageQueue，現在，訊息佇列找到了，怎麼從中這個佇列中拿出訊息給handler呢？呼叫Looper.loop；
Looper.loop()
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
if (me == null) {
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
final MessageQueue queue = me.mQueue;
// Make sure the identity of this thread is that of the local process,
// and keep track of what that identity token actually is.
Binder.clearCallingIdentity();
final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
// This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
Printer logging = me.mLogging;
if (logging != null) {
logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
msg.callback + ": " + msg.what);
}
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (logging != null) {
logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
}
// Make sure that during the course of dispatching the
// identity of the thread wasn't corrupted.
final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
if (ident != newIdent) {
Log.wtf(TAG, "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);
}
msg.recycle();
}
}
public static Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
在myLooper中直接拿到了ThreadLoacl中儲存的Looper例項，如果null就丟擲，說明loop一定要在prepare之後呼叫；然後拿到了looper中的訊息佇列，進入無限迴圈，取訊息->把訊息嫁給msg的target的dispatchMessage方法處理，這個Msg的target是什麼呢，就是我們很熟悉的Handler（饒了一圈終於找回來了。。。）
而在handler的原始碼中我們看到 handler通過持有的looper獲取了looper的MessageQueue，這樣就把Handler，looper ，message關聯到了一起，
都走到這裡了，就一口氣看完handler處理message的邏輯吧
sendMessage()
public final boolean sendMessage(Message msg)
{
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {
Message msg = Message.obtain();
msg.what = what;
return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);
}
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
{
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
最後呼叫到了endMessageAtTime，在此方法內部有直接獲取MessageQueue然後呼叫了enqueueMessage方法，我們再來看看此方法：
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
還記得上文looper.loop中會去除每個msg然後交給target.dispatchMessage(msg)去處理訊息麼？
enqueueMessage中首先為meg.target賦值為this，也就是把當前的handler作為msg的target屬性。最終會呼叫queue的enqueueMessage的方法，也就是說handler發出的訊息，最終會儲存到訊息佇列中去。
現在已經很清楚了Looper會呼叫prepare()和loop()方法，在當前執行的執行緒中儲存一個Looper例項，這個例項會儲存一個MessageQueue物件，然後當前執行緒進入一個無限迴圈中去，不斷從MessageQueue中讀取Handler發來的訊息。然後再回調建立這個訊息的handler中的dispathMessage方法，下面我們趕快去看一看這個方法：
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
這裡最終呼叫了我們建立handler中複寫的handlerMessage方法。
到此，整個流程基本理順了一遍。
總結一下三者：
- 首先Looper.prepare()在本執行緒中儲存一個Looper例項，然後該例項中儲存一個MessageQueue物件；因為Looper.prepare()在一個執行緒中只能呼叫一次，所以MessageQueue在一個執行緒中只會存在一個。
- Looper.loop()會讓當前執行緒進入一個無限迴圈，不端從MessageQueue的例項中讀取訊息，然後回撥msg.target.dispatchMessage(msg)方法。
- Handler的構造方法，會首先得到當前執行緒中儲存的Looper例項，進而與Looper例項中的MessageQueue想關聯。
- Handler的sendMessage方法，會給msg的target賦值為handler自身，然後加入MessageQueue中。
- 在構造Handler例項時，我們會重寫handleMessage方法，也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最終呼叫的方法。
總結完了，有人可能還會問，為什麼UI執行緒中，並沒有顯示呼叫looper的prepare和loop方法，為什麼就可以成功建立handler，因為在acitvity的啟動程式碼中，就已經呼叫了looper的prepare和loop。
一句話總結：
Looper負責的就是建立一個MessageQueue，然後進入一個無限迴圈體不斷從該MessageQueue中讀取訊息，而訊息的建立者就是一個或多個Handler 。
後記
至此我們從一個常見的問題，引出來 很多人都頭疼的handler非同步訊息機制問題，查找了一些原始碼，希望對各位有幫助