Looper是整个跨线程通信的管理者

    // 内部持有的变量如下：ThreadLocal<Looper>MainLooperObserverMessageQueueThread

1.首先先回忆一下Handler怎么用

Android线程通信分为以下两种情况
1.子线程发消息给UI线程
2.UI线程发消息给子线程
3.子线程发消息给另个子线程

1.子线程发消息给UI线程

class FragmentContentActivity : AppCompatActivity() {val FLAG = 1lateinit var handler: Handleroverride fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)handler = object : Handler(Looper.getMainLooper()) {override fun handleMessage(msg: Message) {when (msg.what) {FLAG -> {findViewById<TextView>(R.id.text).text = msg.data["Text"].toString()}}}}thread {Thread.sleep(2000L)handler.sendMessage(Message.obtain().apply {what = FLAGdata = Bundle().apply {this.putString("Text", "ThreadMessage")}})}}
}

2.UI线程/子线程发消息给子线程

class FragmentContentActivity : AppCompatActivity() {val THREAD_FLAG =2lateinit var threadHandler: Handleroverride fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)thread {Looper.prepare()threadHandler = object :Handler(Looper.myLooper()!!){override fun handleMessage(msg: Message) {when(msg.what){THREAD_FLAG -> {Toast.makeText(this@FragmentContentActivity,"${msg.data["Text"]}",Toast.LENGTH_SHORT).show()}}}}Looper.loop()}}override fun onResume() {super.onResume()findViewById<TextView>(R.id.text).postDelayed({threadHandler.sendMessage(Message.obtain().apply {what = THREAD_FLAGdata = Bundle().apply {putString("Text","UI Message")}})},2000L)}
}

**在子线程的使用中，我们发现必须要进行Looper.prepare()和Looper.loop()前后这两个操作，因此，带着这个疑问来看一下Looper的逻辑
**

// 在调用prepare()之后一定要调用loop(),最后结束消息循环的时候调用quit()
private static void prepare(boolean quitAllowed) {if (sThreadLocal.get() != null) {throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");}sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
private Looper(boolean quitAllowed) {mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);mThread = Thread.currentThread();
}

prepare()就是将初始化一个Looper对象放入到ThreadLocal中，初始化Looper，同时mQueue

    public static void loop(){Binder.clearCallingIdentity()
for (;;) {Message msg = queue.next(); // might blocklong origWorkSource = ThreadLocalWorkSource.setUid(msg.workSourceUid);try {// 其实 loop()只做了这一个调用，其他的都是监控当前消息循环时间是否超时，应该和ANR有关msg.target.dispatchMessage(msg);if (observer != null) {observer.messageDispatched(token, msg);}dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;} catch (Exception exception) {if (observer != null) {observer.dispatchingThrewException(token, msg, exception);}throw exception;} finally {ThreadLocalWorkSource.restore(origWorkSource);if (traceTag != 0) {Trace.traceEnd(traceTag);}}if (logSlowDelivery) {if (slowDeliveryDetected) {if ((dispatchStart - msg.when) <= 10) {Slog.w(TAG, "Drained");slowDeliveryDetected = false;}} else {if (showSlowLog(slowDeliveryThresholdMs, msg.when, dispatchStart, "delivery",msg)) {// Once we write a slow delivery log, suppress until the queue drains.slowDeliveryDetected = true;}}}if (logSlowDispatch) {showSlowLog(slowDispatchThresholdMs, dispatchStart, dispatchEnd, "dispatch", msg);}//消息实体回收msg.recycleUnchecked();

可以看到Looper.loop其实只是在for循环中，获取mQueue的下一个msg节点，然后调用msg.target.dispatchMessage(msg)。乍看只是msg对象内部的操作。

因为loop()其实逻辑上算死循环，这意味着，当前线程的自发的顺序执行命令到此结束了，只能通过其他线程触发handler机制，来被动的在当前线程执行命令，当前线程完全变成了一个响应线程

Looper类只是初始化并开启线程死循环的一个开关，具体工作在MessageQueue中进行

MessageQueue 消息队列

队列内消息的添加不是直接调用MessageQueue，而是由与Looper相关联的Handler调用

MessageQueue的内部持有的变量如下： ArrayList mMessages SparseArray IdleHandler[] mBlocked

MessageQueue类的功能主要有：元素插入队列，获取队列的头部元素，查找队列中元素，综述就是对队列的增删改查，其中 mMessage就是这个队列的入口也是这个队列的头结点

  boolean enqueueMessage(Message msg,long when) //msg 元素插入队列boolean hasMessages(Handler h,int what,Object object) //查找handler下的msg.what/object相同的Msgboolean hasEqualMessages(Handler h,int what,Object obj)//查找 msg.object.equal(obj)的msgremoveMessages(Handler h,int what,Object obj)/(Handler h,Runnable r,Object obj)removeEqualMessages(...) //删除与参数msg.object相同或equal的msgMessage next() //获取队列中的头部元素

可以看出，这些方法内部都调用了 synchronized(this),队列的操作都是线程同步的

Message next() ->
...// linux机制下的总线进入轮询，线程相当于挂起状态，nextPollTimeOut是挂起多长时间
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);synchronized (this) {final long now = SystemClock.uptimeMillis();Message prevMsg = null;Message msg = mMessages;//先判断msg.target是否为null，表示当前消息是不是异步消息if (msg != null && msg.target == null) {// Stalled by a barrier.  Find the next asynchronous message in the queue.//同步屏障：取出当前队列中的异步消息do {prevMsg = msg;msg = msg.next;} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());}if (msg != null) {if (now < msg.when) {// Next message is not ready.  Set a timeout to wake up when it is ready.//重新计算线程进入挂起状态的时间nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);} else {// Got a message.mBlocked = false;if (prevMsg != null) {prevMsg.next = msg.next;} else {mMessages = msg.next;}msg.next = null;if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);msg.markInUse();return msg;}} else {// No more messages.nextPollTimeoutMillis = -1;
}
...

可以看出next()内部主要有两种获取msg的逻辑

1.当前消息都是普通消息，按照msg.when的大小排序，每一次循环执行，通过检测when是否大于now来决定是否获取msg，或是挂起当前线程。
2.当前消息中有异步消息，优先获取msg.isAsynchronous()==true的，或者按照此异步消息的等待时间，来重新设置挂起线程的时间，从而达到精准的获取异步消息。

通俗的来讲就是说，当前所有普通消息按照预约的执行时间的先后来排队，这样可基本上既可以达到按照预约时间执行消息，也可以最大效率的在一定时间段内执行最多的消息，但是这忽略了每个消息的执行消耗的时间，比如A消息是队列内的No.1,A消息预约执行时间是1s之后，整个队列是等待状态的，这个时候来了B消息，B消息预约的时间是0.999s之后，按照预约时间的排队机制，B消息要插队到A消息之前，B成了这个队列的No.1，A成了No.2,整个队列的等待时间还是1s(因为之前设置了等待时间，所以不用唤醒)，但是B消息的执行过程长达0.5s，已经超过了之后的很多消息的预约执行时间点了，这样就不能保证某些重要的消息按时执行。

于是就有了异步消息同步屏障的机制，这相当于普通消息排队时来了一个VIP消息，先按照预约时间找到自己的位置，然后大喝一声：“都把脚给我挪开，我的前面不允许有人”，这个时候排在他之前的普通消息就只能全部挪到队列的一边，然后队列重新按照这位VIP消息，设置等待时间，期间新来的普通消息也插到队边等待，保证精准按时执行VIP消息。等VIP消息执行完，之后再把之前等待普通消息的队列合并执行。当然之前等待的消息全耽误了，但毕竟是普通消息不重要。

 // 同步屏障的方法，此方法只在 ViewRootImpl类中调用
private int postSyncBarrier(long when) {// Enqueue a new sync barrier token.// We don't need to wake the queue because the purpose of a barrier is to stall it.synchronized (this) {final int token = mNextBarrierToken++;final Message msg = Message.obtain();msg.markInUse();msg.when = when;msg.arg1 = token;//没有设置targetMessage prev = null;Message p = mMessages;if (when != 0) {while (p != null && p.when <= when) {prev = p;p = p.next;}}if (prev != null) { // invariant: p == prev.nextmsg.next = p;prev.next = msg;} else {msg.next = p;//mMessages变为同步屏障消息，next()下一次循环，首先获取到的是同步屏障mMessages = msg;}return token;}// ViewRootImplvoid scheduleTraversals() {if (!mTraversalScheduled) {mTraversalScheduled = true;mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);if (!mUnbufferedInputDispatch) {scheduleConsumeBatchedInput();}notifyRendererOfFramePending();pokeDrawLockIfNeeded();}//设置同步屏障之后，通过设置了Aysnc标记位的Handler发送的Msg都是异步消息，
//MessageQueue也优先处理此类异步消息，直到移除同步屏障标记位，再恢复到普通消息队列。

由此可见，同步屏障的设置和View刷新机制有关，因为要保证Vsync信号按时完成刷新操作，具体分析待续…
综述，异步消息可以保证精准的执行，但也因此消息事件的先后顺序被打乱，有可能在代码执行中执行了Handler.sendMsg(1,time0.2)->AsyncHandler.sendMsg(2,time0.5),但是实际执行的是 2->1。

再看Handler
Handler的成员变量如下

mLooper ：初始化时获取当前线程的Looper对象引用 mQueue ：通过Looper.mQueue 获取到的MessageQueue队列引用mAsynchronous ：标记当前Handler是否发送异步消息 mCallback : Handler自身的callback接口，此callback调用在Message.callback之前mMessenger ：IMessager 和进程通信相关

以上成员变量大都是final类型，表示Handler也是在其使用上也是final类型，也就是说，没有办法通过将Handler与context的生命周期相剥离来避免内存泄漏

Handler的方法如下

    //Handler 发送Message第一种方法，设置Message的what，data//不设置 runnable：Callback boolean sendMessage(Message msg) -> boolean sendMessageDelayed(Message msg,long delayTime)-> boolean sendMessageAtTime(Message msg，SystemClock.uptimeMillis()+delayTime)-> mQueue.enqueueMessage(msg,uptime)//第二种方法，Message只设置runnable:Callbackboolean postAtTime(Runnable r,Object token，long uptime)-> sendMessageAtTime(getPostMessage(r,token),uptime)--> Message getPostMessage(Runnable r,Object token){Message.obtain().callback=r...}//移除Message和检验MessageremoveMessages() hasMessages()...//Message 回调执行void dispatchMessage(Message msg){if(msg.callback!=null){handleCallback(msg) ->}else{if(mCallback!=null){mCallback.handleMessage(msg)}handleMessage(msg)}//可以看到 Message的回调分为三个等级//No.1 msg自身的callback//No.2 Handler自身的mCallback成员变量，mCallback是final类型//No.3 Handler的子类重载的handleMessage方法

Message

Message 实现了Parcelable接口，也就是说可以作为进程间通信的载体

Message成员变量如下

    int what //Handler发送主体下的Message的消息码int arg1 //低成本的参数传递int arg2 Object obj //可以为空的token对象，一般在进程通信中用到Bundle data //线程通信中常用的参数容器Handler target //发送主体Runnable callback //Message自身回调Messenger replyTo   //进程通信，一般在AMS中用到------// Message缓存池相关Object sPoolSync = new Object() // 同步标记Messsage next static Message sPoolstatic int sPoolSize

Message方法如下

    //可以看出这是一个非常巧妙的方法static Message obtain(){synchronized(sPoolsSync){if(sPools!=null){Message m= sPool;sPool = m.next;m.next = null;sPoolSize--;return m;}}return new Message();}//主体上是一个带缓存池链表的同步工厂模式，同时也考虑到较多线程阻塞时//可以直接声明初始化对象//回收Message对象到缓存池链表void recycleUnchecked(){...参数=nullsynchronized(sPoolSync){if(sPoolSize < MAX_SIZE){next = sPool;sPools = this;sPoolSize++;}}}