Android线程—Handler、Looper、Message、MessageQueue
来源:互联网 发布:萧山网络问政查看 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 07:53
Android的消息处理有四个核心类:
Handler、Looper、Message、MessageQueue,都在android.os包中。
一、线程的魔法师 Looper
Looper的字面意思是“循环器”,"轮询器",它被设计用来使一个普通线程变成Looper线程。所谓Looper线程就是循环工作的线程。在程序开发中(尤其是GUI开发中),经常会需要一个线程不断循环,一旦有新任务则执行,执行完继续等待下一个任务,这就是Looper线程。使用Looper类创建Looper线程很简单,代码如下:
publicclass LooperThread extends Thread {
@Override
publicvoid run() {
//将当前线程初始化为Looper线程
Looper.prepare();
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what) {
case 0:
break;
default:
break;
}
}
//开始循环处理消息队列
Looper.loop();
}
}
通过上面两行核心代码,普通线程就升级为Looper线程了!!!看看这两行代码各自做了什么。
1)Looper.prepare()
通过上图可以看到,现在你的线程中有一个Looper对象,它的内部维护了一个消息队列MQ。注意,一个Thread只能有一个Looper对象,为什么呢?咱们来看源码。
public class Looper {
//每个线程中的Looper对象其实是一个ThreadLocal,即线程本地存储(TLS)对象
private static final ThreadLocal sThreadLocal=new ThreadLocal();
//Looper内的消息队列
final MessageQueue mQueue;
//当前线程
Thread mThread;
//每个Looper对象中有它的消息队列,和它所属的线程
private Looper() {
mQueue=new MessageQueue();
mRun=true;
mThread=Thread.currentThread();
}
//我们调用该方法会在调用线程的TLS中创建Looper对象
publicstaticfinalvoid prepare(){
if(sThreadLocal.get()!=null){
//试图在有Looper的线程中再次创建Looper将抛出异常
thrownew RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper());
}
}
通过源码,prepare()背后的工作方式一目了然,其核心就是将looper对象定义为ThreadLocal,其实就是将一个唯一的Looper对象给添加到ThreadLocal中.
2)Looper.loop()
调用loop方法后,Looper线程就开始真正工作了,它不断从自己的MQ中取出队头的消息(也叫任务)执行。其源码分析如下:
publicstaticfinalvoid loop() {
Looper me=myLooper();//得到当前线程Looper
MessageQueue queue = me.mQueue; //得到当前looper的MQ
Binder.clearCallingIdentity();
finallong ident=Binder.clearCallingIdentity();
// 开始循环
while (true) {
Message msg
Message msg=queue.next(); // 取出message
if (msg !=null) {
if (msg.target ==null) {
// message没有target为结束信号,退出循环
return;
}
}
if (me.mLogging!=null)
me.mLogging.println(">>>>> Dispatching to "+ msg.target +""+ msg.callback+": "+ msg.what);
// 非常重要!将真正的处理工作交给message的target,即后面要讲的handler
msg.target.dispatchMessage(msg);
// 还是日志。。。
if (me.mLogging!=null) me.mLogging.println("<<<<< Finished to"+ msg.target +""+ msg.callback);
finallong newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
if (ident != newIdent) {
Log.wtf("Looper", "Thread identity changed from 0x"
+ Long.toHexString(ident) +" to 0x"
+ Long.toHexString(newIdent) +" while dispatching to "
+ msg.target.getClass().getName() +""
+ msg.callback +" what="+ msg.what);
}
// 回收message资源
msg.recycle();
}
}
}
除了prepare()和loop()方法,Looper类还提供了一些有用的方法,比如:
Looper.myLooper()得到当前线程looper对象:
publicstaticfinal Looper myLooper() {
//在任意线程调用Looper.myLooper()返回的都是那个线程的looper
return (Looper)sThreadLocal.get();
getThread()得到looper对象所属线程:
public Thread getThread() {
return mThread;
quit()方法结束looper循环:
publicvoid quit() {
// 创建一个空的message,它的target为NULL,表示结束循环消息
Message msg = Message.obtain();
// 发出消息
mQueue.enqueueMessage(msg, 0);
到此为止,你应该对Looper有了基本的了解,总结几点:
1.每个线程有且最多只能有一个Looper对象,它是一个ThreadLocal;
2.Looper内部有一个消息队列,loop()方法调用后线程开始不断从队列中取出消息执行;
3.Looper使一个线程变成Looper线程。
那么,我们如何往MQ上添加消息呢?下面有请Handler!
二、异步处理大师 Handler
什么是handler?handler扮演了往MQ上添加消息和处理消息的角色(只处理由自己发出的消息),即通知MQ它要执行一个任务(sendMessage),并在loop到自己的时候执行该任务(handleMessage),整个过程是异步的。handler创建时会关联一个looper,默认的构造方法将关联当前线程的looper。默认的构造方法:
publicclass handler {
final MessageQueue mQueue; //关联的MQ
final Looper mLooper; //关联的looper
final Callback mCallback;
public Handler() {
if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final Class<?extends Handler> 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());
}
}
// 默认将关联当前线程的looper
mLooper = Looper.myLooper();
// looper不能为空,即该默认的构造方法只能在looper线程中使用
if (mLooper ==null) {
thrownew RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
}
// 重要!!!直接把关联looper的MQ作为自己的MQ,因此它的消息将发送到关联looper的MQ上mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback =null;
}
下面我们就可以为之前的LooperThread类加入Handler:
publicclass LooperThread extends Thread {
private Handler handler1;
private Handler handler2;
@Overridepublicvoid run() {
// 将当前线程初始化为Looper线程
Looper.prepare();
// 实例化两个handler
handler1 =new Handler();
handler2 =new Handler();
// 开始循环处理消息队列
Looper.loop();
}
}
加入handler后的效果如下图:
可以看到,一个线程可以有多个Handler,但是只能有一个Looper!
Handler发送消息
有了handler之后,我们就可以使用
post(Runnable), postAtTime(Runnable, long), postDelayed(Runnable, long), sendEmptyMessage(int),sendMessage(Message), sendMessageAtTime(Message, long)和 sendMessageDelayed(Message, long).
这些方法向MQ上发送消息了。光看这些API你可能会觉得handler能发两种消息,一种是Runnable对象,一种是message对象,这是直观的理解,但其实post发出的Runnable对象最后都被封装成message对象了,见源码:
// 此方法用于向关联的MQ上发送Runnable对象,它的run方法将在handler关联的looper线程中执行
publicfinalboolean post(Runnable r){
// 注意getPostMessage(r)将runnable封装成message
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
Message m = Message.obtain(); //得到空的message
m.callback = r; //将runnable设为message的callback
return m;
boolean sent =false;
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue !=null) {
msg.target =this; // message的target必须设为该handler!
sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}else {
RuntimeException e =new RuntimeException(
this+" sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return sent;
}
总之通过handler发出的message有如下特点:
1.message.target为该handler对象,这确保了looper执行到该message时能找到处理它的handler,即loop()方法中的关键代码msg.target.dispatchMessage(msg);
2.post发出的message,其callback为Runnable对象.
Handler处理消息
说完了消息的发送,再来看下handler如何处理消息。消息的处理是通过核心方法dispatchMessage(Message msg)与钩子方法handleMessage(Messagemsg)完成的,见源码:
publicvoid dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback !=null) {
// 如果message设置了callback,即runnable消息,处理callback!
handleCallback(msg);
} else {
//如果handler本身设置了callback,则执行callback
if (mCallback !=null) {
/* 这种方法允许让activity等来实现Handler.Callback接口,避免了自己编写handler重写
handleMessage方法。 */
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
}
// 如果message没有callback,则调用handler的钩子方法handleMessage
handleMessage(msg);
}
// 处理runnable消息
privatefinalvoid handleCallback(Message message) {
message.callback.run(); //直接调用run方法!
}
// 由子类实现的钩子方法
publicvoid handleMessage(Message msg) {
}
可以看到,除了handleMessage(Message msg)和Runnable对象的run方法由开发者实现外(实现具体逻辑),handler的内部工作机制对开发者是透明的。这正是handler API设计的精妙之处!
Handler的用处
handler被描述为“异步处理大师”,这归功于Handler拥有下面两个重要的特点:
handler可以在任意线程发送消息,这些消息会被添加到关联的MQ上。
2.handler是在它关联的looper线程中处理消息的。
这就解决了android最经典的不能在其他非主线程中更新UI的问题。android的主线程也是一个looper线程(looper在android中运用很广),我们在其中创建的handler默认将关联主线程MQ。因此,利用handler的一个solution就是在activity中创建handler并将其引用传递给worker thread,worker thread执行完任务后使用handler发送消息通知activity更新UI。(过程如图)
下面给出sample代码,仅供参考:
publicclass TestDriverActivity extends Activity {
private TextView textview;
@Override
protectedvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
textview = (TextView) findViewById(R.id.textview);
// 创建并启动工作线程
Thread workerThread =new Thread(new SampleTask(new MyHandler()));
workerThread.start();
}
publicvoid appendText(String msg) {
textview.setText(textview.getText()
textview.setText(textview.getText() +"\n"+ msg);
class MyHandler extends Handler {
@Override
publicvoid handleMessage(Message msg) {
String result = msg.getData().getString("message");
// 更新UI
appendText(result);
}
}
}
publicclass SampleTask implements Runnable {
privatestaticfinal String TAG = SampleTask.class.getSimpleName();
Handler handler;
public SampleTask(Handler handler) {
super();
this.handler = handler;
}
@Override
publicvoid run() {
try { // 模拟执行某项任务,下载等
Thread.sleep(5000);
// 任务完成后通知activity更新UI
Message msg = prepareMessage("task completed!");
// message将被添加到主线程的MQ中
handler.sendMessage(msg);
} catch (InterruptedException e) {
Log.d(TAG, "interrupted!");
private Message prepareMessage(String str) {
Message result
Message result = handler.obtainMessage();
Bundle data
Bundle data =new Bundle();
data.putString(
data.putString("message", str);
result.setData(data);
result.setData(data);
return result;
}
当然,handler能做的远远不仅如此,由于它能post Runnable对象,它还能与Looper配合实现经典的Pipeline Thread(流水线线程)模式。
三、封装任务 Message
在整个消息处理机制中,message又叫task,封装了任务携带的信息和处理该任务的handler。message的用法比较简单,使用Message需要注意4点:
1、Message虽然也可以通过new来获取,但是通常使用Message.obtain()或Handler.obtainMessage()方法来从消息池中获得空消息对象,以节省资源;
2、如果一个Message只需要携带简单的int型数据,应优先使用arg1和arg2属性来传递数据,这样比Bundle节省内存;
3、尽可能使用Message.what来标识信息,以便用不同的方式处理Message。
4、如果需要从工作线程返回很多数据信息,可以借助Bundle对象将这些数据集中到一起,然后存放到obj属性中,再返回到主线程。
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- Message,MessageQueue,Looper,Handler
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