android信息传递方式之handler及looper总结应用方面

来源：互联网发布：js object to date 编辑：程序博客网时间：2024/05/18 02:39

handler及looper总结应用方面

1. Handler的定义:

主要接受子线程发送的数据, 并用此数据配合主线程更新UI.

解释: 当应用程序启动时，Android首先会开启一个主线程 (也就是UI线程) , 主线程为管理界面中的UI控件，进行事件分发, 比如说, 你要是点击一个 Button ,Android会分发事件到Button上，来响应你的操作。如果此时需要一个耗时的操作，例如: 联网读取数据，或者读取本地较大的一个文件的时候，你不能把这些操作放在主线程中，，如果你放在主线程中的话，界面会出现假死现象, 如果5秒钟还没有完成的话，，会收到Android系统的一个错误提示 "强制关闭". 这个时候我们需要把这些耗时的操作，放在一个子线程中,因为子线程涉及到UI更新，，Android主线程是线程不安全的，也就是说，更新UI只能在主线程中更新，子线程中操作是危险的. 这个时候，Handler就出现了.,来解决这个复杂的问题 , 由于Handler运行在主线程中(UI线程中), 它与子线程可以通过Message对象来传递数据, 这个时候，Handler就承担着接受子线程传过来的(子线程用sedMessage()方法传弟)Message对象，(里面包含数据) , 把这些消息放入主线程队列中，配合主线程进行更新UI。

2. Handler一些特点

handler可以分发Message对象和Runnable对象到主线程中, 每个Handler实例,都会绑定到创建他的线程中(一般是位于主线程),它有两个作用: (1): 安排消息或Runnable 在某个主线程中某个地方执行, (2)安排一个动作在不同的线程中执行

Handler中分发消息的一些方法
        post(Runnable)
        postAtTime(Runnable,long)
        postDelayed(Runnable long)
        sendEmptyMessage(int)
        sendMessage(Message)
        sendMessageAtTime(Message,long)
        sendMessageDelayed(Message,long)

以上post类方法允许你排列一个Runnable对象到主线程队列中,sendMessage类方法, 允许你安排一个带数据的Message对象到队列中，等待更新.

3. 相关概念

在Android中如果通过用户界面（如button）来来启动线程，然后再线程中的执行代码将状态信息输出到用户界面（如文本框），这时候就会抛出以下的异常信息：

5-12 13:33:04.393: ERROR/JavaBinder(1029):android.view.ViewRoot$CalledFromWrongThreadException:Onlythe original thread that created a view hierarchy can touch its views.

该异常的意思是，只有最初创建视图层次结构的线程才能接触该结构中的视图，也就是说，不是最初创建界面的线程是不能接触界面元素的。那么，在不是创建界面的线程中，如何把内容输出到界面元素中呢？

对了，我们可以通过线程消息分发机制来实现。就应用程序而言，Android系统中Java的应用程序和其他系统上一样，都是依赖于消息驱动完成那些比较有难度的工作，它们的工作原理大致是分别有一个消息队列负责接收各种消息，一个消息循环可以不断从中取出消息然后做处理。先了解一下几个消息机制的常见名词概念：

l Handler

消息的封装者和处理者，handler负责将需要传递的信息封装成Message，通过调用handler对象的obtainMessage()来实现；将消息传递给 Looper，这是通过handler对象的sendMessage()来实现的。继而由Looper将Message放入MessageQueue中。当Looper对象看到MessageQueue中含有Message，就将其广播出去。该handler对象收到该消息后，调用相应的handler对象的handleMessage()方法对其进行处理。

l Message

消息对象，Message Queue中的存放的对象。一个Message Queue中包含多个Message。Message实例对象的取得，通常使用Message类里的静态方法obtain(),该方法有多个重载版本可供选择；它的创建并不一定是直接创建一个新的实例，而是先从Message Pool(消息池)中看有没有可用的Message实例，存在则直接取出返回这个实例。如果Message Pool中没有可用的Message实例，则才用给定的参数创建一个Message对象。调用removeMessages()时，将Message从 Message Queue中删除，同时放入到Message Pool中。除了上面这种方式，也可以通过Handler对象的obtainMessage()获取一个Message实例。

l MessageQueue

是一种数据结构，见名知义，就是一个消息队列，存放消息的地方。每一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue数据结构。创建一个线程的时候，并不会自动创建其 MessageQueue。通常使用一个Looper对象对该线程的MessageQueue进行管理。主线程创建时，会创建一个默认的Looper对象，而Looper对象的创建，将自动创建一个Message Queue。其他非主线程，不会自动创建Looper，要需要的时候，通过调用prepare函数来实现。

l Looper

是 MessageQueue的管理者。每一个MessageQueue都不能脱离Looper而存在，Looper对象的创建是通过prepare函数来实现的。同时每一个Looper对象和一个线程关联。通过调用Looper.myLooper()可以获得当前线程的Looper对象创建一个Looper 对象时，会同时创建一个MessageQueue对象。除了主线程有默认的Looper，其他线程默认是没有MessageQueue对象的，所以，不能接受Message。如需要接受，自己定义一个Looper对象(通过prepare函数),这样该线程就有了自己的Looper对象和 MessageQueue数据结构了。Looper从MessageQueue中取出Message然后，交由Handler的 handleMessage进行处理。处理完成后，调用Message.recycle()将其放入Message Pool中。

l Handler的真正使命

通过分析Handler源代码，可以发现它的作用就是提供一系列函数，方便我们完成消息的创建封装和插入到消息队列：

//查看消息队列中是否有存货

public final boolean hasMessages(int what) {

return mQueue.removeMessages(this, what, null, false);

}

//创建封装一个消息

public final Message obtainMessage(int what)

{

return Message.obtain(this, what);

}

//发送一个消息，并添加到队列尾

public final boolean sendMessage(Message msg)

{

return sendMessageDelayed(msg, 0);

}

//延时发送一个消息，并添加到队列尾

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)

{

if (delayMillis < 0) {

delayMillis = 0;

}

return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);

}

4. Handler与Thread的区别:

Handler与调用者处于同一线程，如果Handler里面做耗时的动作，调用者线程会阻塞。Android UI操作不是线程安全的，并且这些操作必须在UI线程中执行。Android提供了几种基本的可以在其他线程中处理UI操作的方案，包括Activity 的runOnUiThread(Runnable),View的post以及1.5版本的工具类AsyncTask等方案都采用了 Handler，Handler的post对线程的处理也不是真正start一个新的线程，而是直接调用了线程的run方法，这正是google煞费苦心搞一套Handler的用意。

Handler对于Message的处理不是并发的。一个Looper 只有处理完一条Message才会读取下一条，所以消息的处理是阻塞形式的。但是如果用不同的Looper则能达到并发的目的。Service 中，onStart的执行也是阻塞的。如果一个startService在onStart执行完成之前，再次条用startService也会阻塞。如果希望能尽快的执行onStart则可以在onStart中使用handler,因为Message的send是非阻塞的。如果要是不同消息的处理也是并发的，则可以用不同的Looper实例化Handler。

1) Message Message消息

理解为线程间交流的信息，处理数据后台线程需要更新UI，则发送Message内含一些数据给UI线程。

2) Handler Handler处理者

是Message的主要处理者，负责Message的发送，Message内容的执行处理。后台线程就是通过传进来的Handler对象引用来sendMessage(Message)。而使用Handler，需要implement 该类的 handleMessage(Message) 方法，它是处理这些Message的操作内容，例如Update UI。通常需要子类化Handler来实现handleMessage方法。

3) Message Queue Message Queue消息队列

用来存放通过Handler发布的消息，按照先进先出执行。每个message queue都会有一个对应的Handler。Handler 会向message queue通过两种方法发送消息：sendMessage或post。这两种消息都会插在message queue队尾并按先进先出执行。但通过这两种方法发送的消息执行的方式略有不同：通过sendMessage发送的是一个message对象,会被 Handler的handleMessage()函数处理；而通过post方法发送的是一个runnable对象，则会自己执行。

4) Looper Looper是每条线程里的Message Queue的管家。

Android没有Global的Message Queue，而Android会自动替主线程(UI线程)建立Message Queue，但在子线程里并没有建立Message Queue。所以调用Looper.getMainLooper()得到的主线程的Looper不为NULL，但调用Looper.myLooper() 得到当前线程的Looper就有可能为NULL。

下面通过几个实例来理解：

Example1：

深入理解Android消息处理系统

Android系统中Looper负责管理线程的消息队列和消息循环。可以通过Loop.myLooper()得到当前线程的Looper对象，通过Loop.getMainLooper()可以获得当前进程的主线程的Looper对象。
Android系统的消息队列和消息循环都是针对具体线程的，一个线程可以存在（当然也可以不存在）一个消息队列和一个消息循环（Looper），特定线程的消息只能分发给本线程，不能进行跨线程，跨进程通讯。但是创建的工作线程默认是没有消息循环和消息队列的，如果想让该线程具有消息队列和消息循环，需要在线程中首先调用Looper.prepare()来创建消息队列，然后调用Looper.loop()进入消息循环。如下例所示：

class LooperThread extends Thread {
    public Handler mHandler;

    public void run() {
        Looper.prepare();

        mHandler = new Handler() {
            public void handleMessage(Message msg) {
                // process incoming messages here
            }
        };
          Looper.loop();
    }
}

这样你的线程就具有了消息处理机制了，在Handler中进行消息处理。

Activity是一个UI线程，运行于主线程中，Android系统在启动的时候会为Activity创建一个消息队列和消息循环（Looper）。Handler的作用是把消息加入特定的（Looper）消息队列中，并分发和处理该消息队列中的消息。构造Handler的时候可以指定一个Looper对象，如果不指定则利用当前线程的Looper创建。

Activity、Looper、Handler的关系如下图所示：

一个Activity中可以创建多个工作线程或者其他的组件，如果这些线程或者组件把他们的消息放入Activity的主线程消息队列，那么该消息就会在主线程中处理了。因为主线程一般负责界面的更新操作，并且Android系统中的weget不是线程安全的，所以这种方式可以很好的实现Android界面更新。在Android系统中这种方式有着广泛的运用。

那么另外一个线程怎样把消息放入主线程的消息队列呢？答案是通过Handle对象，只要Handler对象以主线程的Looper创建，那么调用Handler的 sendMessage等接口，将会把消息放入队列都将是放入主线程的消息队列。并且将会在Handler主线程中调用该handler的 handleMessage接口来处理消息。

通过上面的分析，我们可以得出如下结论：
1、如果通过工作线程刷新界面，推荐使用handler对象来实现。
2、注意工作线程和主线程之间的竞争关系。推荐handler对象在主线程中构造完成（并且启动工作线程之后不要再修改之，否则会出现数据不一致），然后在工作线程中可以放心的调用发送消息SendMessage等接口。
3、除了2所述的hanlder对象之外的任何主线程的成员变量如果在工作线程中调用，仔细考虑线程同步问题。如果有必要需要加入同步对象保护该变量。
4、handler对象的handleMessage接口将会在主线程中调用。在这个函数可以放心的调用主线程中任何变量和函数，进而完成更新UI的任务。
5、Android很多API也利用Handler这种线程特性，作为一种回调函数的变种，来通知调用者。这样Android框架就可以在其线程中将消息发送到调用者的线程消息队列之中，不用担心线程同步的问题。
深入理解Android消息处理机制对于应用程序开发非常重要，也可以让你对线程同步有更加深刻的认识。

Example2：

直接子类：

AsyncQueryHandler：一个帮助你处理异步ContentResolver查询的类
AsyncQueryHandler.WorkerHandler
HttpAuthHandler：Http认证要求用户界面必须处理
SslErrorHandler：SslErrorHandler.class负责处理SSL错误的类

一个Handler允许你发送和处理和线程的消息队列有关的消息和Runnable对象，每个线程实例都与一个单独的，线程和线程的消息队列有关，当你创建了一个新的Handler（句柄），它必然会创建一个thread/Message队列，从这一点上，它会传送消息和Ruuuable到消息队列，并执行它们，因为它们从消息队列出来

使用Handler有两个主要的用途：
(1)在以后的某个点执行计划的messages和runnables
(2)在你自己所在线程不同的线程中进入一个action并执行

计划好的消息可以用 post(Runnable), postAtTime(Runnable, long), postDelayed(Runnable, long),sendEmptyMessage(int), sendMessage(Message), sendMessageAtTime(Message, long),和 sendMessageDelayed(Message, long) 这些方法。在后期的版本中允许插入一个Runnable对象（当你接受到由message队列调用的对象）；sendMessage函数允许你通过Handler的handleMessage(Message)方法（要求你实现一个Handler的子类）来插入一个包含捆绑的数据的消息对象。

当发送消息的时候，你可以允许这些在消息队列中的item尽快的被处理，或者在被处理或者指定的时间内被处理之前设置一个延迟，后两个允许你实现超时和其他时序行为。

当应用程序创建一个进程，它的主线程专门用于运行管理顶层的应用程序对象（活动，广播接收机等）和他们所创建的任何床空的消息队列。您可以创建自己的线程，通过Handler来与你的主应用程序进行沟通。、这是在post()和sendMessage()方法被调用之前要做的，而不是从你的新线程开始。计划的runnable和message在适当的时候就会在Handler的message队列中并且被处理。

概览：

interface Handler.Callback :回调接口，你而已实例化一个Handler来避免不得不实现你子类的Handler

Handler():当前线程在队列中与handler关联的默认构造方法
    Handler(Handler.Callback callback):当前线程和通过处理消息而得到的回调接口关联的构造方法
    Handler(Looper looper):使用提供的这个队列替换默认的那一个
    Handler(Looper looper,Handler.Callback callback):使用提供的这个队列替换默认的那一个并且通过处理消息而的得到一个回调接口

public void dispatchMessage (Message msg)处理系统信息
public final void dump (Printer pw, String prefix)
public final Looper  getLooper ()

public void handleMessage (Message msg)
    子类必须implements它才能接收消息
public final boolean hasMessages (int what, Object object)
    检查在发送消息期间是否在消息队列中有'what'和目标是'object'
public final boolean hasMessages (int what)
    检查在消息发送期间是否在消息队列中有'what'

public final Message  obtainMessage (int what, int arg1, int arg2)
    就像objectMessage()一样，除了它还要设置what,arg1,arg2等几个返回的参数
public final Message  obtainMessage ()
    从全局消息池返回一个新的消息。被创建和分配一个实例更有效。得到的消息通过handler设置这个实例
public final Message  obtainMessage (int what, int arg1, int arg2, Object obj)
    类似于obtainMessage()，除了要设置what,object,arg1,arg2这几个返回值
public final Message  obtainMessage (int what)
    类似于obtainMessage()，除了需要返回一个what参数
public final Message  obtainMessage (int what, Object obj)

public final boolean post (Runnable r)
    将Runnable对象r添加到消息队列中，它会运行在吸附在handler上的线程运行
    Parameters
        可以被执行的Runnable对象
    Returns
        如果Runnable对象成功插入到消息队列中就返回true. 如果失败返回false，一般是因为退出了循环处理消息队列

public final boolean postAtFrontOfQueue (Runnable r)
    向实现了Runnable接口的对象发送一个消息。使得Runnable对象r能够在消息队列的下一个迭代中继续执行。
    这个方法只能在非常特殊的情况下才有用---它很容易饿死在消息队列中，导致排序问题或者其他难以预料的负面影响

public final boolean postAtTime (Runnable r, Object token, long uptimeMillis)
    使Runnable对象r插入到消息队列中，通过uptimeMillis参数使其运行在一个特定的时间点上。时序是updateMillis().
    如果能成功添加到消息队列返回true，失败返回false，通常是因为退出了循环处理消息队列。注意，返回true并不代表Runnable对象可与被处理---如果如果超过了传送时间的户，消息就会被放弃，循环退出

public final boolean postAtTime (Runnable r, long uptimeMillis)
public final boolean postDelayed (Runnable r, long delayMillis)

public final void removeCallbacks (Runnable r)移除那些在消息队列等待的对象.
public final void removeCallbacks (Runnable r, Object token)
public final void removeCallbacksAndMessages (Object token)
public final void removeMessages (int what)移除那些在消息队列中以'what'所指向的消息
public final void removeMessages (int what, Object object)移除那些在消息队列中以'what'所指向的消息和目标为'object'的对象

public final boolean sendEmptyMessage (int what)发送一个带有what参数的消息
    如果消息成功的被放置到了消息队列，返回true，如果失败返回false，通常是由于退出了循环处理消息队列

public final boolean sendEmptyMessageAtTime (int what, long uptimeMillis)发送一个带有what参数的消息，在一个特定的时间点uptimeMillis时
public final boolean sendEmptyMessageDelayed (int what, long delayMillis)发送一个带有what参数的消息，在delayMillis时间时候发送
public final boolean sendMessage (Message msg)在当前时间内所有的等待消息的消息队尾插入一个消息，它将会在handleMessage(Message)中接收到，在附有handler的线程

public final boolean sendMessageAtFrontOfQueue (Message msg)public boolean sendMessageAtTime (Message msg, long uptimeMillis)
public final boolean sendMessageDelayed (Message msg, long delayMillis)

1. package com.loulijun.handlertest;

3. import android.app.Activity;

4. import android.app.ProgressDialog;

5. import android.os.Bundle;

6. import android.os.Handler;

7. import android.os.Message;

8. import android.view.View;

9. import android.widget.Button;

10. import android.widget.Toast;

11.

12. public class HandlerTestActivity extends Activity {

13. private Button start;

14. ProgressDialog dialog = null;

15.

16. @Override

17. public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

18. super.onCreate(savedInstanceState);

19. setContentView(R.layout.main);

20.

21. dialog = new ProgressDialog(HandlerTestActivity.this);

22. dialog.setTitle("下载文件");

23. dialog.setMessage("正在下载中...");

24. dialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL);

25. dialog.setIcon(android.R.drawable.ic_input_add);

26. dialog.setIndeterminate(false);

27. dialog.setCancelable(true);

28.

29. start = (Button)findViewById(R.id.start);

30. start.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()

31. {

32.

33. public void onClick(View v) {

34. dialog.show();

35. handler.post(updateThread);

36. }

37.

38. });

39. }

40.

41. Handler handler = new Handler()

42. {

43. public void handleMessage(Message msg)

44. {

45. dialog.setProgress(msg.arg1);

46. handler.post(updateThread);

47. }

48. };

49.

50. Runnable updateThread = new Runnable()

51. {

52. int i = 0;

53. public void run()

54. {

55. i = i + 1;

56. Message msg = handler.obtainMessage();

57. msg.arg1 = i;

58. try

59. {

60. Thread.sleep(100);

61. }catch(InterruptedException e)

62. {

63. e.printStackTrace();

64. }

65.

66. handler.sendMessage(msg);

67. if( i == 100)

68. {

69. handler.removeCallbacks(updateThread);

70. dialog.dismiss();

71. Toast.makeText(getApplicationContext(), "下载完成!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

72. }

73. }

74. };

75. }

0 0