Android线程间通信机制

当android应用程序运行时，一个主线程被创建(也称作UI线程)，此线程主要负责处理UI相关的事件，由于Android采用UI单线程模型，所以只能在主线程中对UI元素进行操作，如果在非UI线程直接对UI进行了操作，则会报错，另外，对于运算量较大的操作和IO操作，我们需要新开线程来处理这些工作，以免阻塞UI线程，子线程与主线程之间是怎样进行通信的呢？此时就要采用消息循环机制(Looper)与Handler进行处理。

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一、基本概念
Looper:每一个线程都可以产生一个Looper,用来管理线程的Message，Looper对象会建立一个MessgaeQueue数据结构来存放message。

Handler:与Looper沟通的对象，可以push消息或者runnable对象到MessgaeQueue，也可以从MessageQueue得到消息。

查看其构造函数：

Handler()

Default constructor associates this handler with the queue for the current thread.//如不指定Looper参数则默认利用当前线程的Looper创建

Handler(Looper looper)

Use the provided queue instead of the default one.//使用指定的Looper对象创建Handler

线程A的Handler对象引用可以传递给别的线程，让别的线程B或C等能送消息来给线程A。

线程A的Message Queue里的消息，只有线程A所属的对象可以处理。

注意：Android里没有global的MessageQueue，不同进程(或APK之间)不能通过MessageQueue交换消息。

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二、Handler通过Message通信的基本方式
使用Looper.myLooper可以取得当前线程的Looper对象。

使用mHandler = new Handler(Looper.myLooper()); 可产生用来处理当前线程的Handler对象。

使用mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()); 可诞生用来处理main线程的Handler对象。

使用Handler传递消息对象时将消息封装到一个Message对象中，Message对象中主要字段如下：

Message对象可以通过Message类的构造函数获得，但Google推荐使用Message.obtain()方法获得，该方法会从全局的对象池里返回一个可复用的Messgae实例，API中解释如下：

Message()

Constructor (but the preferred way to get a Message is to call Message.obtain()).

Handler发出消息时，既可以指定消息被接受后马上处理，也可以指定经过一定时间间隔之后被处理，如sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)，具体请参考API。

Handler消息被发送出去之后，将由handleMessage(Message msg)方法处理。

注意：在Android里，新诞生一个线程，并不会自动建立其Message Loop

可以通过调用Looper.prepare()为该线程建立一个MessageQueue，再调用Looper.loop()进行消息循环。
下面举例说明：

在main.xml中定义两个button及一个textview

<Button    android:id="@+id/a"    android:layout_width="80dp"    android:layout_height="60dp"    android:padding="6dp"    android:layout_marginTop="10dp"    android:text="Test looper"    android:hint="Test looper" /><Button    android:id="@+id/b"    android:layout_width="80dp"    android:layout_height="60dp"    android:padding="6dp"    android:layout_marginTop="10dp"    android:text="Exit" /><TextView    android:id="@+id/tv"    android:layout_width="fill_parent"    android:layout_height="wrap_content"    android:layout_marginTop="10dp"/>

Activity源代码如下：

public class HandlerTestActivity extends Activity implements Button.OnClickListener{    public TextView tv;    private myThread myT;    Button bt1, bt2;    /** Called when the activity is first created. */    @Override    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.main);        bt1 = (Button)findViewById(R.id.a);        bt2 = (Button)findViewById(R.id.b);        tv = (TextView)findViewById(R.id.tv);        bt1.setId(1);//为两个button设置ID，此ID用于后面判断是哪个button被按下        bt2.setId(2);        bt1.setOnClickListener(this);//增加监听器        bt2.setOnClickListener(this);    }    @Override    public void onClick(View v) {       // TODO Auto-generated method stub       switch(v.getId()){//按键事件响应，如果是第一个按键将启动一个新线程       case 1:           myT = new myThread();            myT.start();            break;       case 2:        finish();           break;       default:           break;       }    }      class myThread extends Thread    {    private EHandler mHandler;         public void run()         {             Looper myLooper, mainLooper;             myLooper = Looper.myLooper();//得到当前线程的Looper             mainLooper = Looper.getMainLooper();//得到UI线程的Looper             String obj;             if(myLooper == null)//判断当前线程是否有消息循环Looper             {              mHandler = new EHandler(mainLooper);              obj = "current thread has no looper!";//当前Looper为空，EHandler用mainLooper对象构造              }              else              {                 mHandler = new EHandler(myLooper);//当前Looper不为空，EHandler用当前线程的Looper对象构造                 obj = "This is from current thread.";              }              mHandler.removeMessages(0);//清空消息队列里的内容              Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);              mHandler.sendMessage(m);//发送消息           }    }    class EHandler extends Handler    {        public EHandler(Looper looper)        {            super(looper);        }        @Override        public void handleMessage(Message msg) //消息处理函数        {           tv.setText((String)msg.obj);//设置TextView内容        }    }}

程序运行后点击TestLooper按键，TextView输出如下，说明新创建的线程里Looper为空，也就说明了新创建的线程并不会自己建立Message Looper。

修改myThread类：

class myThread extends Thread    {    private EHandler mHandler;         public void run()         {            Looper myLooper, mainLooper;            Looper.prepare();             myLooper = Looper.myLooper();             mainLooper = Looper.getMainLooper();            ......           ......              mHandler.sendMessage(m);            Looper.loop();           }}

Looper.prepare为当前线程创建一个Message Looper，Looper.loop()开启消息循环。这样修改是OK呢？

答案是否定的！运行时Logcat将抛出CalledFromWrongThreadException异常错误，提示如下：

意思就是说“只有原始创建这个视图层次的线程才能修改它的视图”，本例中的TextView是在UI线程(主线程)中创建，因此，myThread线程不能修改其显示内容！

一般的做法是在子线程里获取主线程里的Handler对象，然后通过该对象向主线程的消息队列里发送消息，进行通信。

如果子线程想修改主线程的UI，可以通过发送Message给主线程的消息队列，主线程经行判断处理再对UI经行操作，具体可以参考之前的代码。

三、Handler通过runnable通信的基本方式

我们可以通过Handler的post方法实现线程间的通信，API中关于post方法说明如下

public final boolean post (Runnable r)

Causes the Runnable r to be added to the message queue. The runnable will be run on the thread to which this handler is attached.

Post方法将安排runnable对象在主线程的某个位置运行，但是并不会开启一个新的线程，验证代码如下：

public class HandlerTestActivity extends Activity {    private Handler handlerTest;    Runnable runnableTest = new Runnable()    {       public void run()       {           String runID = String.valueOf(Thread.currentThread().getId());//输出Runnable 线程的ID号           Log.v("Debug",runID);       }    };    /** Called when the activity is first created. */    @Override    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.main);        handlerTest = new Handler();        String mainID = String.valueOf(Thread.currentThread().getId());        Log.v("Debug",mainID);//输出主线程的ID号        handlerTest.post(runnableTest);    }}

Logcat里输出如下：

说明只是把runnable里的run方法放到UI线程里运行，并不会创建新线程

因此我们可以在子线程中将runnable加入到主线程的MessageQueue，然后主线程将调用runnable的方法，可以在此方法中更新主线程UI。

将之前的代码修改如下：

public class HandlerTestActivity extends Activity {    private Handler handlerTest;    private TextView tv;    /** Called when the activity is first created. */    @Override    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.main);        tv = (TextView)findViewById(R.id.tv);//TextView初始化为空        handlerTest = new Handler();        myThread myT = new myThread();        myT.start();//开启子线程    }    class myThread extends Thread{    public void run(){        handlerTest.post(runnableTest);//子线程将runnable加入消息队列    }    }    Runnable runnableTest = new Runnable()    {        public void run()       {           tv.setText("此信息由子线程输出！");       }    };}

相当于在主线程中调用了runnalbe的run方法，更改了TextView的UI!