Android 消息机制之 MessageQueue 消息队列

概述

Android 消息机制主要指的是 Handler 的运行机制及其所依赖的 MessageQueue 和 Looper 的工作过程，Handler、MessageQueue、Looper组成一个相互联系的整体。本文先从 MessageQueue 的源码来说明其实现原理。

MessageQueue 原理

MessageQueue ，顾名思义，意为消息队列，其操作主要有插入和读取。插入对应的方法为 enqueueMessage()，即往消息队列中插入一条消息，而读取对应next()，该方法会从消息队列中取出一条消息并将其从消息队列中删除。虽然 MessageQueue 的名字包含队列（Queue），但是其底层实现采用的是单链表，这是因为链表在插入和删除方面的性能好。下面看其源码实现。

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {... ...//省略synchronized (this) {if (mQuitting) {//如果中止了，直接返回IllegalStateException e = new IllegalStateException(msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");msg.recycle();return false;}msg.markInUse();msg.when = when;Message p = mMessages;boolean needWake;if (p == null || when == 0 || when < p.when) {// New head, wake up the event queue if blocked.msg.next = p;mMessages = msg;needWake = mBlocked;} else {// Inserted within the middle of the queue.  Usually we don't have to wake// up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue// and the message is the earliest asynchronous message in the queue.needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();Message prev;for (;;) {prev = p;p = p.next;if (p == null || when < p.when) {break;}if (needWake && p.isAsynchronous()) {needWake = false;}}msg.next = p; // invariant: p == prev.nextprev.next = msg;}// We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.if (needWake) {nativeWake(mPtr);}}return true;}

enqueueMessage()中，Message 对象 p 代表下一个消息，对于新进来的消息，如果满足条件： p == null || when == 0 || when < p.when，那么就将它插在消息列表的最前面；否则，就按照消息触发的时间（ when 字段）来插入消息。也就是说，消息的插入是按照时间顺序从小到大进行的。

接下来在看看获取消息的 next() 方法：

Message next() .....//省略int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration// 1.如果nextPollTimeoutMillis=-1，一直阻塞不会超时。// 2.如果nextPollTimeoutMillis=0，不会阻塞，立即返回。// 3.如果nextPollTimeoutMillis>0，最长阻塞nextPollTimeoutMillis毫秒(超时)//   如果期间有程序唤醒会立即返回。int nextPollTimeoutMillis = 0;//死循环，但是拿到消息就return了for (;;) {if (nextPollTimeoutMillis != 0) {Binder.flushPendingCommands();}// 重要：调用到底层native的 MessageQueue// nextPollTimeoutMillis为-1，说明没有消息需要处理，在 native 中阻塞，nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);synchronized (this) {// Try to retrieve the next message.  Return if found.final long now = SystemClock.uptimeMillis();Message prevMsg = null;Message msg = mMessages;//如果target==null，那么它就是屏障，需要循环遍历，一直往后找到第一个异步的消息if (msg != null && msg.target == null) {// Stalled by a barrier.  Find the next asynchronous message in the queue.do {prevMsg = msg;msg = msg.next;} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());}if (msg != null) {//如果有消息需要处理，先判断时间有没有到，如果没到的话设置一下阻塞时间，//场景如常用的postDelayif (now < msg.when) {//计算出离执行时间还有多久赋值给nextPollTimeoutMillis，//表示nativePollOnce方法要等待nextPollTimeoutMillis时长后返回，nextPollTimeoutMillis 不为 -1nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);} else {// 获取到消息mBlocked = false;//链表操作，获取msg并且删除该节点 if (prevMsg != null) prevMsg.next = msg.next;} else {mMessages = msg.next;}msg.next = null；msg.markInUse();//返回拿到的消息return msg;}} else {//没有消息，nextPollTimeoutMillis复位nextPollTimeoutMillis = -1;}.....//省略}

先说一下，MessageQueue 的数据结构为一个单向链表，Message 对象有个 next 字段保存列表中的下一个，MessageQueue 中的 mMessages 保存链表的第一个元素。

可以看到，next() 是一个无限循环的方法，读取消息时如果有消息就将该消息从消息列表中移除并返回该消息，否则就一直阻塞。

参考：

深入理解 MessageQueue
Android多线程分析之四：MessageQueue的实现
Android消息机制（二）：Message和MessageQueue

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