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起初我也不知道这个问题答案,对Looper也不是很了解,只知道是从Handler中取消息的中间助手。看了几篇博客发现全都是复制粘贴的,复制粘贴也就算了到底也没讲清楚,于是我就直接去看源码,发表一下我的见解。
首先,Looper的构造方法是一个私有方法:
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
也就是说无法从类外new一个Looper对象,其次,该类中有一个静态变量:
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
这是一个关键点,这个变量属于类,不属于对象,也就是说只能有一个,且用final修饰初始化之后就不能再改了。
再介绍一下ThreadLocal,它是线程本地存储机制,可以将数据缓存在线程的内部,该线程可以在任意时刻任意方法中获取缓存数据,ThreadLocal类中又有一个ThreadLocalMap:
static class ThreadLocalMap {
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
.......
跟HashMap类似,通过键值对保存数据,但是这个键规定得死死的只能是ThreadLocal对象,值就是要保存的值,每一个线程都有一个ThreadLocalMap。
回到Looper,既然不能new一个对象那总得要有个初始化方法吧,于是就有perpare方法:
public static void prepare() {
prepare(true);
}
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));
}
两个都是静态方法,直接通过类名调用:
Looper.prepare();
不管调用哪个,反正都是会调用第二个,下面当做是第一个调用该方法,首先通过if语句调用ThreadLocal的get方法判断是否返回个空,来看源码:
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
首先获取当前线程,将当前线程传入getMap中,获取map对象,来看getMap方法:
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
t.threadLocals是什么?
看Thread类源码:
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
上面说过,当做是该线程第一次调用,所以还没赋值,返回为null,返回到get方法
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
map为空,执行return setInitialValue(),再看setInitialValue()源码:
private T setInitialValue() {
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
return value;
}
几乎干着和上一个方法同样的事,只是提供了创建键值对 createMap(t, value)方法;
t是当前线程,value是initialValue()获取的,来看这个方法源码:
protected T initialValue() {
return null;
}
直接返回空,所以value为null,一起传到createMap方法里:
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
上面说 t.threadLocals还没有初始化为null,那么在这个函数里对它进行初始化,
一个线程只有一个Thread对象,一个Thread只有一个threadLocals变量,所以说在这里给它初始化完毕之后,当在这个线程再去判断是否为null时,它已经不为null也就不会再初始化了。
顺便看一下ThreadLocalMap的构造方法:
ThreadLocalMap(ThreadLocal<?> firstKey, Object firstValue) {
table = new Entry[INITIAL_CAPACITY];
int i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);
table[i] = new Entry(firstKey, firstValue);
size = 1;
setThreshold(INITIAL_CAPACITY);
}
table是一个数组,数组怎么保存键值对?一个保存键一个保存值如此循环,通过与运算得出数组下标i,然后将key和value封装保存到数组中,这里不再深究。
我们回到setInitialValue()源码
private T setInitialValue() {
T value = initialValue();
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
return value;
}
createMap方法完成之后呢,最后发现返回了value,前面提过也就是通过initialValue()返回为null,返回到Looper类的prepare方法里:
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));
}
返回了null那就运行最后一行代码:
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
new一个Looper对象,传入ThreadLocal的set方法,来看源码:
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}
还是差不多的过程,因为线程没变,上一次已经初始化了map,所以这次map不为null,因此调用set方法:
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
for (Entry e = tab[i];
e != null;
e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
ThreadLocal<?> k = e.get();
if (k == key) {
e.value = value;
return;
}
if (k == null) {
replaceStaleEntry(key, value, i);
return;
}
}
tab[i] = new Entry(key, value);
int sz = ++size;
if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
rehash();
}
跟ThreadLocaMap的构造方法差不多吧,我也没咋看明白,大概意思就是通过与计算出下标,判断要插入的键值对存不存在,存在就取代,不存在就插入,前面说过键是ThreLocal对象,Looper的ThreLocal是静态和final修饰的变量,所以键是不变的,所以插入一次之后就不会插入第二个了。
ok,第一次调用prepare完之后如果再调用呢?
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));
}
首先还是调用get方法:
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
map已经初始化了不为null,接下来传入this也就是key也就是调用这个方法的对象也就是sThreadlocal,来获取键值对:
private Entry getEntry(ThreadLocal<?> key) {
int i = key.threadLocalHashCode & (table.length - 1);
Entry e = table[i];
if (e != null && e.get() == key)
return e;
else
return getEntryAfterMiss(key, i, e);
}
同样的方法计算得出数组下标,再判断是不是为null且key相等,前面说过key不变且已经初始化了所以符合条件,返回这个节点e,回到get方法:
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
返回的是非null,就获取这个节点的值也就是value也就是new的Looper对象,回到prepare:
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));
}
返回了非null,抛出异常,结束运行。
所以一个线程只能有一个Looper,如果保证?简单概括:Looper对象通过ThreadLocalMap保存,一个线程只有一个ThreadLocalMap,ThreadLocalMap保存键值对,该键值对的键为ThreadLocal对象,Looper里的ThreadLocal对象又通过static和final修饰,只能初始化一次。所以只要线程不变,ThreadLocal对象也不变,键也不变,Map中无法插入第二个键值对,因此保证了一个线程只有一个。
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