一，前言

众多周知， Android 只允许在主线程中更新UI，因此主线程也称为UI线程（ActivityThread）。

如此设计原因有二：

（1） 由于UI操作的方法都不是线程安全的，如果多个线程都可以更新UI，会造成UI界面混乱。

（2）UI操作都加锁，线程同步的话，非常影响性能。

故Android干脆只允许在单个线程-->主线程中操作UI， 否则会报android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException：只有创建该view的线程才可以改变该view的状态。

Google 为上述单一线程更新UI设计了Handler消息机制，主要场景是为了更新UI，更广泛的应用场景是线程之间进行通信。

二， Handler消息机制

Handler 消息机制主要包含三个重要角色：Handler， MessageQueue， Looper

Handler 发送消息，压入Messagequeue，Looper 作为轮询器，不停地从MessageQueue中获取Message，并再次分发dispatchMessage给Handler， 由handler的handleMessage（）方法处理。

1, Handler  消息发送处理者

         Handler持有一个Looper对象和一个MessageQueue对象（即looper.mQueue）， 在创建Handler对象时可以通过指定Looper(如果不指定，默认为当前线程的Looper对象 )，来确定Handler为哪个目标线程服务： 发送消息到该目标线程，并在目标线程里处理消息。 

        Handler提供了多种发送消息的方法，它们之间的调用关系如下

在post(Runnable r)   / postDelayed(Runnable r,  long delay)  / sendMessage(msg)里调用的是sendMessageDelayed(msg, delay ) ，进而sendMessgaeAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis()+ delay)。

其中post方法是将runnable 通过getPostMessageRunnable(r) 转化为一个Message对象，msg.callback = r;

最终通过enqueueMessage()将消息压入队列中。可以看到此处将message.target 指定为该handler,（后面会讲target的作用），然后调用了MessageQueue.enquqeueMessage()

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis）{

msg.target = this;

return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);

}

另外Handler提供了可以将消息发送到队头的特殊方法， 这样可以使得消息可以优先被处理，postAtFrontOfQueue(msg)、 sendMessageAtFront|OfQueue(msg), 其实本质也一样，只不过消息的时间戳设为0， 最终是sendMessgaeAtTime(msg, 0)

2, Looper 轮询者

Looper作为轮询器，提供的都是静态方法。

(1)   Looper.prepare() 初始化

内部创建一个Looper对象，并存在ThreadLocal里。ThreadLocal是线程的数据隔离区，可以存放各个线程单独的数据，存取ThreadLocal数据，不受多线程影响。 new Looper（）时，looper对象持有一个新建的MessageQueue对象 和 当前线程对象（Thead.currentThread()）。sThreadLocal.set(new Looper() ) ；

(2)   Looper.loop()  循环获取messageQueue里的消息

里面有一个死循环for（；；）    去调用   messageQueue.next() 方法获得队头的msg， 然后分发给handler去处理。loop（）方法是一个无限循环，之后的代码不会再执行。

(3)Looper.getMainLooper()  获取UI线程的Looper对象

Looper.myLooper()获取当前线程的Looper对象

主线程的looper对象早在ActivityThread启动的时候通过prepareMainLooper（）创建好了，因此每次直接获得即可。而获得当前线程的looper对象也很简单， 直接取sThreadLocal存放的looper对象，与prepare（）相呼应，sThreadLocal.get()。

3, MessageQueue消息队列

虽然看起来MessageQueue只是一个链表存储的消息容器，但是真正的处理方法都封装在这个类里， 发送消息最终调用的是enqueueMessage（）， 轮询消息调用的是next（）。这里也巧妙的使用了生产者消费者模式。

enqueueMessage（msg，uptimeMillis）方法 ：将消息压入队列，每个消息有时间戳,, msg.when = uptimeMillis;按照uptimeMillis的大小从小到大依次排序插入队列中，uptimeMillis相等的，则先入队列的先处理。

next（）方法：获取队列的头部message，即链表的header，值得注意的是，next（）方法里也有一个死循环，直到取到满足条件的message才跳出循环，这个条件就是message的执行时间要小于当前时间，message.when < now。如果msg.when <= now, 则不阻塞，直接取出，这不必说， 如果msg.when > now, 就进到下一轮循环里， 直到msg.when <= now.

4, Message消息

一个数据model 本来没什么要说的，但是它有自己的神奇之处。它所能携带的信息自不必说，what唯一标示消息种类，arg1，arg2用于携带简单的数字，obj携带对象类数据， setData（Bundle）携带更复杂的数据。

在Message里有一个实例变量target，target是个handler对象，非常关键， 轮询获取到msg后， msg自调target的dispatchMessage（）方法， 继而回调handleMessage（）方法处理消息。 这里要注意的是处理消息有一个顺序： 首先msg的callback如有先处理，其次handler创建时带的callback如有则处理，最后才轮到handleMessage（）方法处理。

源码结构示意图（可放大查看）

要点：

1,一个线程有且仅有一个Looper和一个MessageQueue!!! 但是可以有多个Handler， 一个msg到底由哪个handler对象来处理，会通过msg.target 来决定

2, Looper.loop()方法一定要在prepare（）之后调用，先初始化了才能调，并且 Looper.loop()  之后的代码不能执行，因为是个死循环for(;;) {mQueue.next();  源码可以看到 ActivityThread的main方法里最后一句就是loop（）方法； 我们在自己实现子线程的消息通信时，一定要记得这点。（当然HandlerThread推荐给你，本质是一个封装好Looper的Thread子类）

本质是一个封装好了Looper的Thread子类。HandlerThread extends Thread ， 持有一个成员变量mLooper，提供有getLooper()方法，其中在Thread的run() 方法中代（）码如下，很简洁，可以看到Looper.loop()方法是最后一行。

@Override
public void run() {   Looper.prepare();    synchronized (this) {       mLooper = Looper.myLooper();        notifyAll();    }       Looper.loop();
}复制代码

使用HandlerThread的方法

   HandlerThread handlerThread = new HandlerThread();        handlerThread.start();Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper()) {@Override   public void handleMessge() { }};handler. sendMessage(msg);
注意： handler的创建必须在HandlerThread.复制代码

Handler的创建必须在handlerThread.start()之后，由源码中可以看到Looper的初始化是在handlerThread的run（）方法里！！