Android Handler如何保证每个线程有且只有一个Looper

Android 开发中避免不了使用Handler，最常用的就是子线程更新ui 需要使用Handler切换到UI 线程；下面通过源码分析解释Handler 机制中每个线程只能有一个Looper对象。

中UI 线程分析，Android app 启动的时候，首先经过AcitivtyThread 的main（）方法，main() 方法中调用了两个方法，分别是Looper.prepareMainLooper(); 与Looper.loop();如下：

public static void main(String[] args) {
    	.
        .
        .
        Looper.prepareMainLooper();
		.
        .
        .    
        Looper.loop();
}

进入prepareMainLooper() 方法

public static void prepareMainLooper() {
    prepare(false);
    synchronized (Looper.class) {
        if (sMainLooper != null) {
            throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
        }
        sMainLooper = myLooper();
    }
}

再进入prepare() ：

private static void prepare(boolean quitAllowed) {
    if (sThreadLocal.get() != null) {//标注1
        //这里当同一个线程多少调用prepare() 就会抛异常
        throw new RuntimeException("only one Looper may be created per thread");
    }
    sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}

sThreadLocal 的声明：

static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();

点进 ThreadLocal 的get() 方法：

public T get() {
    //获取当前调用的线程
    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();
}

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

函数内首先获取当前线程对象， 再通过getMap(t) 方法传入当前线程获取到一个ThreadLocalMap 对象（ThreadLocalMap 就是个map 集合，感兴趣的可以看一下源码）；

返回 Thread 中定义的变量threadLocals，这个变量没赋值情况下是空，所以get 方法最后返回的是 setInitialValue();

进入setInitialValue():

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;
}

protected T initialValue() {
        return null;
}

第一步直接调用了initialValue() 方法，返回个null，所以setInitialValue() 方法返回的值也是个null，setInitialValue方法中也调用了getMap(t)获取当前线程的ThreadLocalMap对象，但是没赋值情况下改对象是个空值，所以会调用createMap(t,value)方法（t为当前对象，value是个空值）。

void createMap(Thread t, T firstValue) {
    t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}

createMap方法就是给Thread 对象中的threadLocals 初始化；ThreadLocalMap的构造函数:

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);
}

就是new 一个数组，然后把当前线程作为key ，和一个null 值存进去；createMap方法最重要的还是new 了一个ThreadLocalMap，给Thread的threadLocals 赋值，当时这里不影响setInitialValue() 返回个null，一步步回退，回到prepare() 方法中，sThreadLocal.get() 返回的是个null，所以调用了sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));

public void set(T value) {
    Thread t = Thread.currentThread();
    ThreadLocalMap map = getMap(t);
    if (map != null) {
        map.set(this, value);
    } else {
        createMap(t, value);
    }
}

​ 首页也是先更急当前线程获取当前线程的ThreadLocalMap对象，此时ThreadLocalMap对象已经不为null了，因为setInitialValue方法中调用了createMap() 方法进行赋值了，所以map 不为null，就把传进来的Looper 存储起来，因为key 是当前线程的ThreadLocalMap作为key的，线程是唯一的，每个线程只有一个ThreadLocalMap，所以每个线程就只能保存一个值，再次调用set（）方法进行赋值，也只是会覆盖掉原来的值。

用一句话概括就是ThreadLocal使用map 保存，key是线程对象中的threadLocals，因为每个线程都是唯一，所以threadLocals这个也是唯一的，每次调用set 方法都会把原来的Looper给覆盖掉，所以每个线程只能保存一个Looper对象