android的消息处理机制（图+源码分析）——Looper,Handler,Message
作为一个大三的预备程序员，我学习android的一大乐趣是可以通过源码学习google大牛们的设计思想。android源码中包含了大量的设计模式，除此以外，android sdk还精心为我们设计了各种helper类，对于和我一样渴望水平得到进阶的人来说，都太值得一读了。这不，前几天为了了解android的消息处理机制，我看了Looper，Handler，Message这几个类的源码，结果又一次被googler的设计震撼了，特与大家分享。
android的消息处理有三个核心类：Looper,Handler和Message。其实还有一个Message Queue（消息队列），但是MQ被封装到Looper里面了，我们不会直接与MQ打交道，因此我没将其作为核心类。下面一一介绍：
线程的魔法师 Looper
Looper的字面意思是“循环者”，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），我们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：
-
public class LooperThread extends Thread {
-
@Override
-
public void run() {
-
// 将当前线程初始化为Looper线程
-
Looper.prepare();
-
-
// ...其他处理，如实例化handler
-
-
// 开始循环处理消息队列
-
Looper.loop();
-
}
-
}
通过上面两行核心代码，你的线程就升级为Looper线程了！！！是不是很神奇？让我们放慢镜头，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;
-
// 。。。其他属性
-
-
// 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
-
public static final void prepare() {
-
if (sThreadLocal.get() != null) {
-
// 试图在有Looper的线程中再次创建Looper将抛出异常
-
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
-
}
-
sThreadLocal.set(new Looper());
-
}
-
// 其他方法
-
}
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。如果你还不清楚什么是ThreadLocal，请参考《理解ThreadLocal》。
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：
-
public static final void loop() {
-
Looper me = myLooper(); //得到当前线程Looper
-
MessageQueue queue = me.mQueue; //得到当前looper的MQ
-
-
// 这两行没看懂= = 不过不影响理解
-
Binder.clearCallingIdentity();
-
final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
-
// 开始循环
-
while (true) {
-
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;
-
}
-
// 日志。。。
-
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);
-
-
// 下面没看懂，同样不影响理解
-
final long 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：
-
public static final 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();
-
}
-
public Thread getThread() {
-
return mThread;
-
}
-
public void 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！（掌声~~~）
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，不过这也是可以set的。默认的构造方法：
-
public class handler {
-
-
final MessageQueue mQueue; // 关联的MQ
-
final Looper mLooper; // 关联的looper
-
final Callback mCallback;
-
// 其他属性
-
-
public Handler() {
-
// 没看懂，直接略过，，，
-
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) {
-
throw new 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;
-
}
-
-
// 其他方法
-
}
-
public class LooperThread extends Thread {
-
private Handler handler1;
-
private Handler handler2;
-
-
@Override
-
public void 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();
-
}
-
}
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
-
public final boolean post(Runnable r)
-
{
-
// 注意getPostMessage(r)将runnable封装成message
-
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
-
}
-
-
private final Message getPostMessage(Runnable r) {
-
Message m = Message.obtain(); //得到空的message
-
m.callback = r; //将runnable设为message的callback，
-
return m;
-
}
-
-
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)
-
{
-
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;
-
}
其他方法就不罗列了，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(Message msg)完成的，见源码
-
// 处理消息，该方法由looper调用
-
public void 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。见http://alex-yang-xiansoftware-com.iteye.com/blog/850865 */
-
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
-
private final void handleCallback(Message message) {
-
message.callback.run(); //直接调用run方法！
-
}
-
// 由子类实现的钩子方法
-
public void 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
我在小标题中将handler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：
1.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：
-
View Code
-
-
public class TestDriverActivity extends Activity {
-
private TextView textview;
-
-
@Override
-
protected void 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();
-
}
-
-
public void appendText(String msg) {
-
textview.setText(textview.getText() + "\n" + msg);
-
}
-
-
class MyHandler extends Handler {
-
@Override
-
public void handleMessage(Message msg) {
-
String result = msg.getData().getString("message");
-
// 更新UI
-
appendText(result);
-
}
-
}
-
}
-
View Code
-
-
public class SampleTask implements Runnable {
-
private static final String TAG = SampleTask.class.getSimpleName();
-
Handler handler;
-
-
public SampleTask(Handler handler) {
-
super();
-
this.handler = handler;
-
}
-
-
@Override
-
public void 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 = handler.obtainMessage();
-
Bundle data = new Bundle();
-
data.putString("message", str);
-
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。请参考此文《Android Guts: Intro to Loopers and Handlers》
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，这里不做总结了。但是有这么几点需要注意（待补充）：
1.尽管Message有public的默认构造方法，但是你应该通过Message.obtain()来从消息池中获得空消息对象，以节省资源。
2.如果你的message只需要携带简单的int信息，请优先使用Message.arg1和Message.arg2来传递信息，这比用Bundle更省内存
3.擅用message.what来标识信息，以便用不同方式处理message。
（完） PS：写了好久啊，觉得还不错的话给个推荐哦亲
转载自 猛击这里，没错就是这里~
文章来源: panda1234lee.blog.csdn.net，作者：panda1234lee，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：panda1234lee.blog.csdn.net/article/details/8781393
- 点赞
- 收藏
- 关注作者
评论（0）