Android消息机制浅析
写在前面：
如果你在看本文之前没有对Android消息机制作过了解，可能会比较吃力，关于源码，不需要全部看懂，能看懂其中关键的几句代码就行了。如果在阅读过程中感到吃力，请直接跳到结尾部分看概述。
最近在看《Android开发艺术探索》，感觉真的是一本好书，恩，让我非常有读完欲望的一本书。话不多说，分享一下我的读书收获。
Android中的耗时操作需要在子线程中完成，当这些操作完成后可能会需要对UI进行相应的更新。但是Android中的UI不是线程安全的，在多线程中并发访问可能会导致UI控件处于不可预期的状态。Google没有用上锁机制来解决这个问题，而是让开发者通过Handler切换线程来达到更新UI的目的。Handler是Android消息机制的上层接口，想要解析Android消息机制还需要了解Looper和消息队列(MessageQueue)。
在具体的了解Handler、Looper和MessageQueue之前，先让我们把我们平时切换线程的流程过一遍。首先我们在主线程中创建Handler，然后在子线程中通过handler的sendMessage方法将携带子线程操作结果的数据传出，通过handler的handleMessage方法进行UI的更新，代码如下：
public class MainActivity extends AppCompatActivity { //注1 private Handler handler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { tvContent.setText((String)msg.obj); } }; private TextView tvContent; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); tvContent = (TextView) findViewById(R.id.tv_content); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //...一些耗时操作 //耗时操作的结果 String result = "我是结果"; Message msg = Message.obtain(); msg.obj = result; handler.sendMessage(msg); } }).start(); }}复制代码注1：这篇算是挺久之前的文了吧，现在看来有一个比较致命的东西，private Handler handler;这个东西是一个内部类，在Java中内部类都会隐含的持有一个外部类的引用，一般来说这个外部类的引用就是Activity。如果因为Handler持有了Activity的引用而导致Activity无法被销毁，则会导致内存泄露，解决方法就是用static修饰，static修饰的内部类不会持有外部类的引用。但是很快你就会发现因为他是静态的，所以无法使用外部类的成员了，这对我们更新UI又是个阻碍，你可以考虑采用SoftReference的技术，在Handler内部持有一个activity的软引用，在软引用不为空的情况下通过这个弱引用去访问外部类的成员。
因为代码比较简单，就不上结果图了。接下来解析一下以上简单的代码。
private Handler handler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { tvContent.setText((String)msg.obj); } };复制代码首先是构造一个Handler对象，用的是默认的构造方法，看一下源码是如何实例化的
public Handler() { this(null, false);}复制代码再追踪一下源码，发现最终是用的如下的构造方法
public Handler(Callback callback, boolean async) { 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()); } } mLooper = Looper.myLooper(); if (mLooper == null) { throw new RuntimeException( "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); } mQueue = mLooper.mQueue; mCallback = callback; mAsynchronous = async; }复制代码说实话大部分代码我也是看不懂的，但是mLooper = Looper.myLooper()和mQueue = mLooper.mQueue，可以看出Handler得到了一个Looper和一个“队列”。查看myLooper方法的注释
/**
* Return the Looper object associated with the current thread. Returns
* null if the calling thread is not associated with a Looper.
*/
复制代码返回的是当前线程的Looper，如果当前线程没有Looper就返回null。所以在Handler的构造方法中，会有
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
复制代码所以在没有Looper的线程中创建Handler对象会抛以上异常。我们可以为没有Looper的线程创建一个Looper不过这里先不谈。看完了如何创建Handler之后，继续我们的流程，在子线程中我们使用handler的sendMessage()方法发送了一个Message对象，让我们看看这背后隐藏了怎样的py交……，不，怎样的操作。
public final boolean sendMessage(Message msg) { return sendMessageDelayed(msg, 0); }复制代码通过追踪源码发现最终执行了如下代码：
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) { MessageQueue queue = mQueue; if (queue == null) { RuntimeException e = new RuntimeException( this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue"); Log.w("Looper", e.getMessage(), e); return false; } return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis); }复制代码最后一句代码是向queue中插入msg的意思，也就是说handler.sendMessage()这个方法所执行的操作就是向消息队列插入了一条message，那么这条消息又是经历了怎样的辗转才切换到了当前线程呢？显然这其中有Looper的参与,不过在了解Looper之前，需要先了解一下MessageQueue。
#MessageQueue# MessageQueue虽然叫消息队列，但实际上他是通过一个单链表的数据结构来维护消息列表。至于为什么采用单链表的数据结构，因为MessageQueue主要操作是插入和读取，而读取包含着删除操作，而单链表在插入和删除上比较有优势。关于MessageQueue还需要知道enqueueMessage()是插入操作，next()是读取并且删除的操作。需要了解的暂时就这么多了。
Looper
Looper会不停地从MessageQueue中查看是否有新消息，如果有新消息就会立刻处理，否则就一直阻塞在那里。Looper最重要的方法便是loop()方法，让我们看一下loop()方法是怎样的:
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
if (me == null) {
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
final MessageQueue queue = me.mQueue;
// Make sure the identity of this thread is that of the local process,
// and keep track of what that identity token actually is.
Binder.clearCallingIdentity();
final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
// This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
Printer logging = me.mLogging;
if (logging != null) {
logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
msg.callback + ": " + msg.what);
}
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (logging != null) {
logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
}
// Make sure that during the course of dispatching the
// identity of the thread wasn't corrupted.
final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
if (ident != newIdent) {
Log.wtf(TAG, "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);
}
msg.recycleUnchecked();
}
}
复制代码如果MessageQueue的next方法返回了新的消息，Looper就会处理这条消息
msg.target.dispatchMessage(msg);
复制代码msg.target就是发送这条消息的Handler对象，这样Handler发送的消息最终又交给它的dispatchMessage方法来处理了。查看dispatchMessage方法源码会发现，我们之前使用的Handler的构造方法和得到Message对象的方法，最终会导致dispatchMessage方法调用handleMessage方法。
总结与拓展
总的来说，我们平常使用Handler所经历的流程就是： １.使用当前线程的Looper对象创建Handler。 ２.handler.sendMessage()向Looper中的消息队列插入消息。 ３.Looper通过loop方法获取消息队列的新消息，通过msg.target(发送消息的Handler)调用dispatchMessage方法处理消息。而该方法在loop方法中被调用，loop被当前线程Looper调用，所以该消息被切换到当前线程中执行。
在了解了Android的消息机制之后，我们可以尝试使用Handler和Looper实现两个子线程之间的消息传递。通过new Thread()创建的线程并没有Looper，为他创建一个Looper就可以使用Handler了。Looper可以通过prepare方法来创建，好了说明就到这，直接上代码！
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private final String TAG = "MainActivity";
private Handler mhandler;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
Thread1 thread1 = new Thread1();
thread1.setName("Thread#1");
thread1.start();
mhandler = thread1.getHandler();
while(mhandler == null){
mhandler = thread1.getHandler();
}
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Message msg = Message.obtain();
msg.obj = System.currentTimeMillis();
mhandler.sendMessage(msg);
}
}
}, "Thread#2").start();
}
class Thread1 extends Thread {
private Handler mhandler;
public Handler getHandler() {
return mhandler;
}
@Override
public void run() {
//为该线程创建Looper
Looper.prepare();
//初始化handler
mhandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Log.i(TAG, Thread.currentThread().getName() + " the message is:" + msg.obj);
}
};
Looper.loop();
}
}
}
复制代码很明显,Thread#2成功地将消息传递到了Thread#1的handler中。其实关于Looper.prepare()也值得深究，涉及到了ThreadLocal，不过我这里就不管了。 最后再安排一下今后一段时间内要做的事，从第一篇简书文章到这第二篇，中间隔了很久了。倒是没有偷懒，一直在敲代码，不过最近算是把一直想做的东西做了，是时候来一波学习总结了。
资料来源：《Android开发艺术探索》
手机扫一扫
移动阅读更方便
你可能感兴趣的文章