卧榻之侧岂容他人酣睡，到现在ALooper AHandler AMessage的工作原理一直都没搞懂，很慌！看他们的路径都在libstagefright/foundation下，作为一个foundation怎么能不去搞明白，今天必须解决他们！
相关代码路径：
从哪里开始？就从他们怎么使用开始！然后顺着看
（一）正常使用这三剑客时，会先去创建一个ALooper以及AHandler，接着把AHandler注册到ALooper当中。
1、ALooper构造函数
ALooperRoster gLooperRoster;ALooper::ALooper(): mRunningLocally(false) {
gLooperRoster.unregisterStaleHandlers();
}从这里可以看到ALooper中维护了一个全局变量gLooperRoster
void ALooperRoster::unregisterStaleHandlers() {
Vector<sp<ALooper> > activeLoopers;
{
Mutex::Autolock autoLock(mLock);
for (size_t i = mHandlers.size(); i > 0;) {
i--;
const HandlerInfo &info = mHandlers.valueAt(i);
sp<ALooper> looper = info.mLooper.promote();
if (looper == NULL) {
ALOGV("Unregistering stale handler %d", mHandlers.keyAt(i));
mHandlers.removeItemsAt(i);
} else {
activeLoopers.add(looper);
}
}
}
}unregisterStaleHandlers方法用来移除已经被释放的Alooper
2、AHandler构造函数
AHandler()
: mID(0),
mVerboseStats(false),
mMessageCounter(0) {
}这个构造函数显得更为简单，初始化了Ahandler的id信息mID，以及持有的message的数量mMessageCounter
3、给ALooper注册Ahandler
ALooper::handler_id ALooper::registerHandler(const sp<AHandler> &handler) {
return gLooperRoster.registerHandler(this, handler);
}将ALooper自身和AHandler绑定，一并交给ALooperRoster来管理
ALooper::handler_id ALooperRoster::registerHandler(
const sp<ALooper> &looper, const sp<AHandler> &handler) {
Mutex::Autolock autoLock(mLock);
if (handler->id() != 0) {
CHECK(!"A handler must only be registered once.");
return INVALID_OPERATION;
}
HandlerInfo info;
info.mLooper = looper;
info.mHandler = handler;
ALooper::handler_id handlerID = mNextHandlerID++;
mHandlers.add(handlerID, info);
handler->setID(handlerID, looper);
return handlerID;
}
KeyedVector<ALooper::handler_id, HandlerInfo> mHandlers;ALooperRoster::registerHandler做了三件事：
a. 将ALooper和AHandler打包为一个HandlerInfo
b. 用一个递增的id mNextHandlerID，将HandlerInfo以KeyedVector的形式管理起来
c. 调用AHandler的setID方法，更新AHandler的id，通知AHandler持有它的ALooper是谁
在反过来看这个方法的一开头判断AHandler的id是否为0，这个就是用来防止AHandler被注册到多个ALooper当中去，意思就是一个ALooper可以有多个AHandler，但是一个AHandler不能注册到多个ALooper中去
inline void setID(ALooper::handler_id id, const wp<ALooper> &looper) {
mID = id;
mLooper = looper;
}4、让ALooper开始打工 start
status_t ALooper::start(
bool runOnCallingThread, bool canCallJava, int32_t priority) {
if (runOnCallingThread) {
{
Mutex::Autolock autoLock(mLock);
if (mThread != NULL || mRunningLocally) {
return INVALID_OPERATION;
}
mRunningLocally = true;
}
do {
} while (loop());
return OK;
}
Mutex::Autolock autoLock(mLock);
if (mThread != NULL || mRunningLocally) {
return INVALID_OPERATION;
}
mThread = new LooperThread(this, canCallJava);
status_t err = mThread->run(
mName.empty() ? "ALooper" : mName.c_str(), priority);
if (err != OK) {
mThread.clear();
}
return err;
}这里的参数有点奇怪，让我看看NuPlayer里怎么用的
mRendererLooper = new ALooper;
mRendererLooper->start(false, false, ANDROID_PRIORITY_AUDIO);a. 第一个参数看起来是确定ALooper是否在调用线程中工作，
b. 第二个参数从名字上来看意为是否能调用java方法
c. 第三个参数为优先级，会传进Thread当中
下面来看start的内部实现，实现根据runOnCallingThread分为两种情况：
a. 例子中NuPlayer填的false，所以创建了一个LooperThread对象，执行其run方法开启线程（该方法在基类Thread当中）
Thread类：system\core\libutils\Threads.cpp，这里不做研究
virtual bool threadLoop() {
return mLooper->loop();
}最后应该会在一个新的线程中执行loop方法
b. 如果runOnCallingThread为true，那么就会在当前线程执行loop方法
bool ALooper::loop() {
Event event;
{
Mutex::Autolock autoLock(mLock);
if (mThread == NULL && !mRunningLocally) {
return false;
}
if (mEventQueue.empty()) {
mQueueChangedCondition.wait(mLock);
return true;
}
int64_t whenUs = (*mEventQueue.begin()).mWhenUs;
int64_t nowUs = GetNowUs();
if (whenUs > nowUs) {
int64_t delayUs = whenUs - nowUs;
if (delayUs > INT64_MAX / 1000) {
delayUs = INT64_MAX / 1000;
}
mQueueChangedCondition.waitRelative(mLock, delayUs * 1000ll);
return true;
}
event = *mEventQueue.begin();
mEventQueue.erase(mEventQueue.begin());
}
event.mMessage->deliver();
// NOTE: It's important to note that at this point our "ALooper" object
// may no longer exist (its final reference may have gone away while
// delivering the message). We have made sure, however, that loop()
// won't be called again.
return true;
}仔细推究的话这里会有一个问题，如果在当前线程执行loop函数不会阻塞主线程吗？其实不会的，这里利用到了条件变量，执行到mQueueChangedCondition.wait时这个循环就会休眠，等待signal触发再运行，具体可以查看pthread_cond_t的工作原理。
（二）接下来就要看看他们传递处理的对象AMessage，AMessage可以只当作信息的载体，也可以作为异步信号
1、AMessage构造函数
AMessage::AMessage(void)
: mWhat(0),
mTarget(0) {
}
AMessage::AMessage(uint32_t what, const sp<const AHandler> &handler)
: mWhat(what) {
setTarget(handler);
}AMessage有两种构造函数，
a. 无参构造更加适合于对象只当信息载体，保存数据
b. 有参构造函数适合作为一个信号，用于程序间的异步调用。当然也可以先创建一个无参对象，再去调用setTarget设定处理它的AHandler
void AMessage::setTarget(const sp<const AHandler> &handler) {
if (handler == NULL) {
mTarget = 0;
mHandler.clear();
mLooper.clear();
} else {
mTarget = handler->id();
mHandler = handler->getHandler();
mLooper = handler->getLooper();
}
}从setTarget方法可以看到AMessage会持有target AHanlder以及对应的ALooper对象
2、发送消息
有三种发送消息的方式，接下来一个个看：
a. post
status_t AMessage::post(int64_t delayUs) {
sp<ALooper> looper = mLooper.promote();
if (looper == NULL) {
ALOGW("failed to post message as target looper for handler %d is gone.", mTarget);
return -ENOENT;
}
looper->post(this, delayUs);
return OK;
}看到AMessage::post中调用的是ALooper::post （ALooper::post作为一个私有方法在AMessage中可以调用是因为ALooper定义AMessage是其友元）
void ALooper::post(const sp<AMessage> &msg, int64_t delayUs) {
Mutex::Autolock autoLock(mLock);
// 计算什么时候post消息
int64_t whenUs;
if (delayUs > 0) {
int64_t nowUs = GetNowUs();
whenUs = (delayUs > INT64_MAX - nowUs ? INT64_MAX : nowUs + delayUs);
} else {
whenUs = GetNowUs();
}
List<Event>::iterator it = mEventQueue.begin();
while (it != mEventQueue.end() && (*it).mWhenUs <= whenUs) {
++it;
}
Event event;
event.mWhenUs = whenUs;
event.mMessage = msg;
if (it == mEventQueue.begin()) {
mQueueChangedCondition.signal();
}
mEventQueue.insert(it, event);
}在这里看到会将消息打包为Event 插入到ALooper的队列当中，同时通知loop循环开始工作；loop方法会调用AMessage的deliver方法（同样AMessage也是AHandler的友元）
void AMessage::deliver() {
sp<AHandler> handler = mHandler.promote();
if (handler == NULL) {
ALOGW("failed to deliver message as target handler %d is gone.", mTarget);
return;
}
handler->deliverMessage(this);
}void AHandler::deliverMessage(const sp<AMessage> &msg) {
onMessageReceived(msg);
mMessageCounter++;
if (mVerboseStats) {
uint32_t what = msg->what();
ssize_t idx = mMessages.indexOfKey(what);
if (idx < 0) {
mMessages.add(what, 1);
} else {
mMessages.editValueAt(idx)++;
}
}
}deliverMessage是AHandler.cpp中唯一的方法，其调用的核心方法是onMessageReceived，这是一个纯虚函数，需要一个子类来实现！onMessageReceived这里就处理结束了
b. postAndAwaitResponse
从名字上来看，发出消息之后需要等待处理完成之后并返回结果
status_t AMessage::postAndAwaitResponse(sp<AMessage> *response) {
sp<ALooper> looper = mLooper.promote();
if (looper == NULL) {
ALOGW("failed to post message as target looper for handler %d is gone.", mTarget);
return -ENOENT;
}
sp<AReplyToken> token = looper->createReplyToken();
if (token == NULL) {
ALOGE("failed to create reply token");
return -ENOMEM;
}
setObject("replyID", token);
looper->post(this, 0 /* delayUs */);
return looper->awaitResponse(token, response);
}通过ALooper创建一个AReplyToken，并且把这个token加入到AMessage当中，接着post出去，到这里为止，调用的过程和直接基本相同，不同的是这里会最后会调用awaitResponse方法等待返回一个结果。
这个结果如何返回呢？那就是调用与其相对应的方法postReply，意思就是在调用完成后会创建一个新的AMessage保存结果，然后根据token将这个结果返回给调用者
status_t AMessage::postReply(const sp<AReplyToken> &replyToken) {
if (replyToken == NULL) {
ALOGW("failed to post reply to a NULL token");
return -ENOENT;
}
sp<ALooper> looper = replyToken->getLooper();
if (looper == NULL) {
ALOGW("failed to post reply as target looper is gone.");
return -ENOENT;
}
return looper->postReply(replyToken, this);
}postReply方法调用了ALooper的postReply方法
status_t ALooper::postReply(const sp<AReplyToken> &replyToken, const sp<AMessage> &reply) {
Mutex::Autolock autoLock(mRepliesLock);
status_t err = replyToken->setReply(reply);
if (err == OK) {
mRepliesCondition.broadcast();
}
return err;
}调用replyToken的setReply方法将返回的结果保存到token当中，这样ALooper的awaitResponse方法可以拿回这个结果，这样一次完整的调用就结束了。
status_t ALooper::awaitResponse(const sp<AReplyToken> &replyToken, sp<AMessage> *response) {
// return status in case we want to handle an interrupted wait
Mutex::Autolock autoLock(mRepliesLock);
CHECK(replyToken != NULL);
while (!replyToken->retrieveReply(response)) {
{
Mutex::Autolock autoLock(mLock);
if (mThread == NULL) {
return -ENOENT;
}
}
mRepliesCondition.wait(mRepliesLock);
}
return OK;
}这里还有一个方法要看，在onMessageReceived方法中要如何拿到送过来的AReplyToken呢？AMessage给我们提供了一个方法：senderAwaitsResponse
bool AMessage::senderAwaitsResponse(sp<AReplyToken> *replyToken) {
sp<RefBase> tmp;
bool found = findObject("replyID", &tmp);
if (!found) {
return false;
}
*replyToken = static_cast<AReplyToken *>(tmp.get());
tmp.clear();
setObject("replyID", tmp);
// TODO: delete Object instead of setting it to NULL
return *replyToken != NULL;
}就是利用的findObject方法来查找的。
这三个方法postAndAwaitResponse、postReply、senderAwaitsResponse需要共同协作可以完成一次异步阻塞调用。
其他的AMessage中的方法可以直接去AMessage.cpp中查询。
最后再贴一张时序图。
为什么post一条AMessage需要搞得这么复杂呢？
我觉得是：一个ALooper管理着多个AHandler，起着事件的存储和分发作用，为了让AMessage能够找到正确的AHandler处理，需要调用AMessage自身的deliver方法找到对应的AHandler。
从图上来看AHandler和ALooper没有什么关系，为什么创建handler之后要调用registerHandler呢？
我觉得是：创建AMessage之后，要去setTarget（也就是handler），这时候handler中也保存了Looper对象，调用AMessage的post方法时就能找到正确的Looper来处理了
