基础架构

首先，我们需要从整体架构上了解一下Android线程通信都做了哪些工作。我们都知道，进程是操作系统分配资源的最小单位，一个进程中可以启动多个线程来执行任务，这些线程可以共享进程的资源但不分配资源，这里讲的资源主要是只内存资源。Android的线程间消息传递机制其实和我们现实生活人们通信中很相似，我们可以类比一下两个人的通信过程：假设A要给B写信，首先将信写好装入信封（Message），交给B的邮递员（handler）投入B的信箱（messageQueue）中，B的管家（looper）发现有信件需要查收，就交给B来处理。下图是其余线程向主线程发送消息的示意图：

整个过程如下：

子线程通过主线程的handler发送一条消息给主线程；

这条线程被放入主线程的消息队列中；

整个消息队列是由looper来创建和管理的，通过轮询一旦发现有新消息存在就取出交给主线程处理。

组件源码分析

了解过整个架构之后，我们就从源码的角度体会一下Android线程之间通信机制的精妙设计吧。

信封message

Message类作为发送给handler的消息，其中封装了一份对于消息的描述以及需要传递的数据对象。关于消息回收机制我们放在后面的文章中介绍，这里先只把它当作封装了要传递数据的消息类。首先，两个int成员变量和一个obj对象用于存储被传递的数据：

what： 用户自定义的消息码，用于消息接收者识别该消息的类型。

arg1、arg2： 如果只传递int值，可以采用这两个参数存储。

obj ： 可以存放需要传递的数据对象。

还有一些成员变量也需要简单了解一下：

通过obtain方法可以获取一条message对象使用（工厂模式）：

public static Message obtain() {
? ? ? ? synchronized (sPoolSync) {
? ? ? ? ? ? if (sPool != null) {
? ? ? ? ? ? ? ? Message m = sPool;
? ? ? ? ? ? ? ? sPool = m.next;
? ? ? ? ? ? ? ? m.next = null;
? ? ? ? ? ? ? ? m.flags = 0; // clear in-use flag
? ? ? ? ? ? ? ? sPoolSize--;
? ? ? ? ? ? ? ? return m;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? return new Message();
? ? }

还有一些关于成员变量的存取方法，就不一一介绍了，我们使用的时候只需要获取到message对象，将要传递的数据放入该对象中就OK了。然后我们需要调用sendToTarget方法把这个消息发送出去：

/**
? ? * Sends this Message to the Handler specified by {@link #getTarget}.
? ? * Throws a null pointer exception if this field has not been set.
? ? */
? ? public void sendToTarget() {
? ? ? ? target.sendMessage(this);
? ? }

? ? ? ? 当然，你要指明要把该消息交给哪个handler来处理，不然会报空指针哟。方法中调用了handler的sendMessage方法，下面我们来研究一下handler。

邮递员handler

? ? ? ? handler其实并不仅仅像是传统意义上的邮递员而已，因为handler既负责在子线程中发送消息到主线程的messageQueue中，又负责在主线程中从looper中取出消息进行处理，你见过有这么周到的邮递员吗？一个handler实例只为一个线程以及其消息队列服务，当你在某个线程中创建一个handler实例对象，那么该handler对象就与该线程和它的消息队列绑定在一起，并开始为它们进行服务了。另外需要提到的一点是，这里的消息并不仅仅是指数据，也可以是能被主线程执行的Runnable对象。

? ? ? ? 当应用程序的进程创建后，它的主线程维护了一个消息队列用于管理那些顶层的应用组件（activity，broadcast receiver等）以及创建出来的窗口。而你自己开启的线程可以通过handler与主线程通信，在合适的时候执行任务，或者处理消息等等。

? ? ? ? 首先，我们看看如何创建一个handler，构造方法如下：

public Handler(Callback callback, boolean async) {
? ? ? ? if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
? ? ? ? ? ? final Class 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();// 获取到当前线程的looper
? ? ? ? if (mLooper == null) {
? ? ? ? ? ? throw new RuntimeException(
? ? ? ? ? ? ? ? "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
? ? ? ? }
? ? ? mQueue = mLooper.mQueue;// 获取到looper管理的消息队列
? ? ? ? mCallback = callback;// 自定义的回调函数
? ? ? ? mAsynchronous = async;
? ? }

? ? ? ? 其中有关内存泄露问题我们稍后再谈。先关注一下我们的handler在创建时做了哪些工作。在谈论整个通信机制的时候我们说过，一个线程只能有一个looper用来轮询唯一的一个消息队列，即线程，looper，消息的队列的关系是一一对应的。而handler和looper之间是一对多的关系，即一个looper可以由多个handler来为它服务。在handler的构造函数中，主要工作就是把handler和它要服务的looper，消息队列关联起来。