1.活用Android线程间通信的Message机制

1.1.Message
代码在frameworks\base\core\java\android\Os\Message.java中。

Message.obtain函数：有多个obtain函数，主要功能一样，只是参数不一样。作用是从Message Pool中取出一个Message，如果Message Pool中已经没有Message可取则新建一个Message返回，同时用对应的参数给得到的Message对象赋值。

Message Pool：大小为10个；通过Message.mPool->（Message并且Message.next）-> （Message并且Message.next）-> （Message并且Message.next）...构造一个Message Pool。Message Pool的第一个元素直接new出来，然后把Message.mPool（static类的static变量）指向它。其他的元素都是使用完的 Message通过Message的recycle函数清理后放到Message Pool（通过Message Pool最后一个Message的next指向需要回收的Message的方式实现）。下图为Message Pool的结构：


1.2.MessageQueue
MessageQueue里面有一个收到的Message的对列：

MessageQueue.mMessages(static变量)->( Message并且Message.next)-> ( Message并且Message.next)->...，下图为接收消息的消息队列：

上层代码通过Handler的sendMessage等函数放入一个message到MessageQueue里面时最终会调用MessageQueue的 enqueueMessage函数。enqueueMessage根据上面的接收的Message的队列的构造把接收到的Message放入队列中。

MessageQueue的removeMessages函数根据上面的接收的Message的队列的构造把接收到的Message从队列中删除，并且调用对应Message对象的recycle函数把不用的Message放入Message Pool中。

1.3.Looper
Looper对象的创建是通过prepare函数，而且每一个Looper对象会和一个线程关联

Java代码

1. publicstaticfinalvoidprepare(){
2. if(sThreadLocal.get()!=null){
3. thrownewRuntimeException("OnlyoneLoopermaybecreatedperthread");
4. }
5. sThreadLocal.set(newLooper());
6. }

Looper对象创建时会创建一个MessageQueue，主线程默认会创建一个Looper从而有MessageQueue，其他线程默认是没有 MessageQueue的不能接收Message，如果需要接收Message则需要通过prepare函数创建一个MessageQueue。具体操作请见示例代码。

Java代码

1. privateLooper(){
2. mQueue=newMessageQueue();
3. mRun=true;
4. mThread=Thread.currentThread();
5. }

prepareMainLooper函数只给主线程调用（系统处理，程序员不用处理），它会调用prepare建立Looper对象和MessageQueue。

Java代码

1. publicstaticfinalvoidprepareMainLooper(){
2. prepare();
3. setMainLooper(myLooper());
4. if(Process.supportsProcesses()){
5. myLooper().mQueue.mQuitAllowed=false;
6. }
7. }

Loop函数从MessageQueue中从前往后取出Message，然后通过Handler的dispatchMessage函数进行消息的处理（可见消息的处理是Handler负责的），消息处理完了以后通过Message对象的recycle函数放到Message Pool中，以便下次使用，通过Pool的处理提供了一定的内存管理从而加速消息对象的获取。至于需要定时处理的消息如何做到定时处理，请见 MessageQueue的next函数，它在取Message来进行处理时通过判断MessageQueue里面的Message是否符合时间要求来决定是否需要把Message取出来做处理，通过这种方式做到消息的定时处理。

Java代码

1. publicstaticfinalvoidloop(){
2. Looperme=myLooper();
3. MessageQueuequeue=me.mQueue;
4. while(true){
5. Messagemsg=queue.next();//mightblock
6. //if(!me.mRun){
7. //break;
8. //}
9. if(msg!=null){
10. if(msg.target==null){
11. //Notargetisamagicidentifierforthequitmessage
12. return;
13. }
15. if(me.mLogging!=null)
16. me.mLogging.println(">>>>>Dispatchingto"+msg.target+""+msg.callback+":"+msg.what);
17. msg.target.dispatchMessage(msg);
18. if(me.mLogging!=null)
19. me.mLogging.println("<<<<<Finishedto"+msg.target+""+msg.callback);
20. msg.recycle();
21. }
22. }
23. }

1.4.Handler

Handler的构造函数表示Handler会有成员变量指向Looper和MessageQueue，后面我们会看到没什么需要这些引用；至于callback是实现了Callback接口的对象，后面会看到这个对象的作用。

Java代码

1. publicHandler(Looperlooper,Callbackcallback){
2. mLooper=looper;
3. mQueue=looper.mQueue;
4. mCallback=callback;
5. }
7. publicinterfaceCallback{
8. publicbooleanhandleMessage(Messagemsg);
9. }

获取消息：直接通过Message的obtain方法获取一个Message对象。

Java代码

1. publicfinalMessageobtainMessage(intwhat,intarg1,intarg2,Objectobj){
2. returnMessage.obtain(this,what,arg1,arg2,obj);
3. }

发送消息：通过MessageQueue的enqueueMessage把Message对象放到MessageQueue的接收消息队列中

Java代码

1. publicbooleansendMessageAtTime(Messagemsg,longuptimeMillis){
2. booleansent=false;
3. MessageQueuequeue=mQueue;
4. if(queue!=null){
5. msg.target=this;
6. sent=queue.enqueueMessage(msg,uptimeMillis);
7. }else{
8. RuntimeExceptione=newRuntimeException(this+"sendMessageAtTime()calledwithnomQueue");
9. Log.w("Looper",e.getMessage(),e);
10. }
11. returnsent;
12. }

线程如何处理MessageQueue中接收的消息：在Looper的loop函数中循环取出MessageQueue的接收消息队列中的消息，然后调用 Hander的dispatchMessage函数对消息进行处理，至于如何处理（相应消息）则由用户指定（三个方法，优先级从高到低：Message里面的Callback，一个实现了Runnable接口的对象，其中run函数做处理工作；Handler里面的mCallback指向的一个实现了 Callback接口的对象，里面的handleMessage进行处理；处理消息Handler对象对应的类继承并实现了其中 handleMessage函数，通过这个实现的handleMessage函数处理消息）。

Java代码

1. publicvoiddispatchMessage(Messagemsg){
2. if(msg.callback!=null){
3. handleCallback(msg);
4. }else{
5. if(mCallback!=null){
6. if(mCallback.handleMessage(msg)){
7. return;
8. }
9. }
10. handleMessage(msg);
11. }
12. }

Runnable说明：Runnable只是一个接口，实现了这个接口的类对应的对象也只是个普通的对象，并不是一个Java中的Thread。Thread类经常使用Runnable，很多人有误解，所以这里澄清一下。


从上可知以下关系图：

其中清理Message是Looper里面的loop函数指把处理过的Message放到Message的Pool里面去，如果里面已经超过最大值10个，则丢弃这个Message对象。

调用Handler是指Looper里面的loop函数从MessageQueue的接收消息队列里面取出消息，然后根据消息指向的Handler对象调用其对应的处理方法。
1.5.代码示例

下面我们会以android实例来展示对应的功能，程序界面于下：

程序代码如下，后面部分有代码说明：

Java代码

1. packagecom.android.messageexample;
2. importandroid.app.Activity;
3. importandroid.content.Context;
4. importandroid.graphics.Color;
5. importandroid.os.Bundle;
6. importandroid.os.Handler;
7. importandroid.os.Looper;
8. importandroid.os.Message;
9. importandroid.util.Log;
10. importandroid.view.View;
11. importandroid.view.View.OnClickListener;
12. importandroid.widget.Button;
13. importandroid.widget.LinearLayout;
14. importandroid.widget.TextView;
15. publicclassMessageExampleextendsActivityimplementsOnClickListener{
16. privatefinalintWC=LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
17. privatefinalintFP=LinearLayout.LayoutParams.FILL_PARENT;
18. publicTextViewtv;
19. privateEventHandlermHandler;
20. privateHandlermOtherThreadHandler=null;
21. privateButtonbtn,btn2,btn3,btn4,btn5,btn6;
22. privateNoLooperThreadnoLooerThread=null;
23. privateOwnLooperThreadownLooperThread=null;
24. privateReceiveMessageThreadreceiveMessageThread=null;
25. privateContextcontext=null;
26. privatefinalStringsTag="MessageExample";
27. privatebooleanpostRunnable=false;
29. /**Calledwhentheactivityisfirstcreated.*/
30. @Override
31. publicvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){
32. super.onCreate(savedInstanceState);
33. context=this.getApplicationContext();
34. LinearLayoutlayout=newLinearLayout(this);
35. layout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);
36. btn=newButton(this);
37. btn.setId(101);
38. btn.setText("messagefrommainthreadself");
39. btn.setOnClickListener(this);
40. LinearLayout.LayoutParamsparam=
41. newLinearLayout.LayoutParams(250,50);
42. param.topMargin=10;
43. layout.addView(btn,param);
44. btn2=newButton(this);
45. btn2.setId(102);
46. btn2.setText("messagefromotherthreadtomainthread");
47. btn2.setOnClickListener(this);
48. layout.addView(btn2,param);
49. btn3=newButton(this);
50. btn3.setId(103);
51. btn3.setText("messagetootherthreadfromitself");
52. btn3.setOnClickListener(this);
53. layout.addView(btn3,param);
54. btn4=newButton(this);
55. btn4.setId(104);
56. btn4.setText("messagewithRunnableascallbackfromotherthreadtomainthread");
57. btn4.setOnClickListener(this);
58. layout.addView(btn4,param);
59. btn5=newButton(this);
60. btn5.setId(105);
61. btn5.setText("mainthread'smessagetootherthread");
62. btn5.setOnClickListener(this);
63. layout.addView(btn5,param);
64. btn6=newButton(this);
65. btn6.setId(106);
66. btn6.setText("exit");
67. btn6.setOnClickListener(this);
68. layout.addView(btn6,param);
69. tv=newTextView(this);
70. tv.setTextColor(Color.WHITE);
71. tv.setText("");
72. LinearLayout.LayoutParamsparam2=
73. newLinearLayout.LayoutParams(FP,WC);
74. param2.topMargin=10;
75. layout.addView(tv,param2);
76. setContentView(layout);
78. //主线程要发送消息给otherthread，这里创建那个otherthread
79. receiveMessageThread=newReceiveMessageThread();
80. receiveMessageThread.start();
81. }
83. //implementtheOnClickListenerinterface
84. @Override
85. publicvoidonClick(Viewv){
86. switch(v.getId()){
87. case101:
88. //主线程发送消息给自己
89. Looperlooper;
90. looper=Looper.myLooper();//gettheMainlooperrelatedwiththemainthread
91. //如果不给任何参数的话会用当前线程对应的Looper(这里就是MainLooper)为Handler里面的成员mLooper赋值
92. mHandler=newEventHandler(looper);
93. //mHandler=newEventHandler();
94. //清除整个MessageQueue里的消息
95. mHandler.removeMessages(0);
96. Stringobj="Thismainthread'smessageandreceivedbyitself!";
97. //得到Message对象
98. Messagem=mHandler.obtainMessage(1,1,1,obj);
99. //将Message对象送入到mainthread的MessageQueue里面
100. mHandler.sendMessage(m);
101. break;
102. case102:
103. //other线程发送消息给主线程
104. postRunnable=false;
105. noLooerThread=newNoLooperThread();
106. noLooerThread.start();
107. break;
108. case103:
109. //otherthread获取它自己发送的消息
110. tv.setText("pleaselookattheerrorlevellogforotherthreadreceivedmessage");
111. ownLooperThread=newOwnLooperThread();
112. ownLooperThread.start();
113. break;
114. case104:
115. //otherthread通过PostRunnable方式发送消息给主线程
116. postRunnable=true;
117. noLooerThread=newNoLooperThread();
118. noLooerThread.start();
119. break;
120. case105:
121. //主线程发送消息给otherthread
122. if(null!=mOtherThreadHandler){
123. tv.setText("pleaselookattheerrorlevellogforotherthreadreceivedmessagefrommainthread");
124. StringmsgObj="messagefrommainThread";
125. MessagemainThreadMsg=mOtherThreadHandler.obtainMessage(1,1,1,msgObj);
126. mOtherThreadHandler.sendMessage(mainThreadMsg);
127. }
128. break;
129. case106:
130. finish();
131. break;
132. }
133. }
134. classEventHandlerextendsHandler
135. {
136. publicEventHandler(Looperlooper){
137. super(looper);
138. }
139. publicEventHandler(){
140. super();
141. }
142. publicvoidhandleMessage(Messagemsg){
143. //可以根据msg.what执行不同的处理，这里没有这么做
144. switch(msg.what){
145. case1:
146. tv.setText((String)msg.obj);
147. break;
148. case2:
149. tv.setText((String)msg.obj);
150. noLooerThread.stop();
151. break;
152. case3:
153. //不能在非主线程的线程里面更新UI，所以这里通过Log打印收到的消息
154. Log.e(sTag,(String)msg.obj);
155. ownLooperThread.stop();
156. break;
157. default:
158. //不能在非主线程的线程里面更新UI，所以这里通过Log打印收到的消息
159. Log.e(sTag,(String)msg.obj);
160. break;
161. }
162. }
163. }
164. //NoLooperThread
165. classNoLooperThreadextendsThread{
166. privateEventHandlermNoLooperThreadHandler;
167. publicvoidrun(){
168. LoopermyLooper,mainLooper;
169. myLooper=Looper.myLooper();
170. mainLooper=Looper.getMainLooper();//这是一个static函数
171. Stringobj;
172. if(myLooper==null){
173. mNoLooperThreadHandler=newEventHandler(mainLooper);
174. obj="NoLooperThreadhasnolooperandhandleMessagefunctionexecutedinmainthread!";
175. }
176. else{
177. mNoLooperThreadHandler=newEventHandler(myLooper);
178. obj="ThisisfromNoLooperThreadselfandhandleMessagefunctionexecutedinNoLooperThread!";
179. }
180. mNoLooperThreadHandler.removeMessages(0);
181. if(false==postRunnable){
182. //sendmessagetomainthread
183. Messagem=mNoLooperThreadHandler.obtainMessage(2,1,1,obj);
184. mNoLooperThreadHandler.sendMessage(m);
185. Log.e(sTag,"NoLooperThreadid:"+this.getId());
186. }else{
187. //下面new出来的实现了Runnable接口的对象中run函数是在MainThread中执行，不是在NoLooperThread中执行
188. //注意Runnable是一个接口，它里面的run函数被执行时不会再新建一个线程
189. //您可以在run上加断点然后在eclipse调试中看它在哪个线程中执行
190. mNoLooperThreadHandler.post(newRunnable(){
191. @Override
192. publicvoidrun(){
193. tv.setText("updateUIthroughhandlerpostrunnalbemechanism!");
194. noLooerThread.stop();
195. }
196. });
197. }
198. }
199. }
201. //OwnLooperThreadhashisownmessagequeuebyexecuteLooper.prepare();
202. classOwnLooperThreadextendsThread{
203. privateEventHandlermOwnLooperThreadHandler;
204. publicvoidrun(){
205. Looper.prepare();
206. LoopermyLooper,mainLooper;
207. myLooper=Looper.myLooper();
208. mainLooper=Looper.getMainLooper();//这是一个static函数
209. Stringobj;
210. if(myLooper==null){
211. mOwnLooperThreadHandler=newEventHandler(mainLooper);
212. obj="OwnLooperThreadhasnolooperandhandleMessagefunctionexecutedinmainthread!";
213. }
214. else{
215. mOwnLooperThreadHandler=newEventHandler(myLooper);
216. obj="ThisisfromOwnLooperThreadselfandhandleMessagefunctionexecutedinNoLooperThread!";
217. }
218. mOwnLooperThreadHandler.removeMessages(0);
219. //给自己发送消息
220. Messagem=mOwnLooperThreadHandler.obtainMessage(3,1,1,obj);
221. mOwnLooperThreadHandler.sendMessage(m);
222. Looper.loop();
223. }
224. }
226. //ReceiveMessageThreadhashisownmessagequeuebyexecuteLooper.prepare();
227. classReceiveMessageThreadextendsThread{
228. publicvoidrun(){
229. Looper.prepare();
230. mOtherThreadHandler=newHandler(){
231. publicvoidhandleMessage(Messagemsg){
232. Log.e(sTag,(String)msg.obj);
233. }
234. };
235. Looper.loop();
236. }
237. }
239. }

说明（代码详细解释请见后文）：

使用Looper.myLooper静态方法可以取得当前线程的Looper对象。

使用mHandler = new EevntHandler(Looper.myLooper()); 可建立用来处理当前线程的Handler对象；其中，EevntHandler是Handler的子类。

使用mHandler = new EevntHandler(Looper.getMainLooper()); 可建立用来处理main线程的Handler对象；其中，EevntHandler是Handler的子类。


1.5.1.主线程给自己发送消息示例

主线程发送消息：

在onClick的case 101中创建一个继承自Handler的EventHandler对象，然后获取一个消息，然后通过EventHandler对象调用 sendMessage把消息发送到主线程的MessageQueue中。主线程由系统创建，系统会给它建立一个Looper对象和 MessageQueue，所以可以接收消息。这里只要根据主线程的Looper对象初始化EventHandler对象，就可以通过 EventHandler对象发送消息到主线程的消息队列中。

主线程处理消息：

这里是通过EventHandler的handleMessage函数处理的，其中收到的Message对象中what值为一的消息就是发送给它的，然后把消息里面附带的字符串在TextView上显示出来。


1.5.2.其他线程给主线程发送消息示例

其他线程发送消息（这里是说不使用Runnable作为callback的消息）：

首先 postRunnable设为false，表示不通过Runnable方式进行消息相关的操作。然后启动线程noLooerThread，然后以主线程的Looper对象为参数建立EventHandler的对象mNoLooperThreadHandler，然后获取一个Message并把一个字符串赋值给它的一个成员obj，然后通过mNoLooperThreadHandler把消息发送到主线程的MessageQueue中。

主线程处理消息：

这里是通过EventHandler的handleMessage函数处理的，其中收到的Message对象中what值为二的消息就是上面发送给它的，然后把消息里面附带的字符串在TextView上显示出来。

1.5.3.其他线程给自己发送消息示例

其他线程发送消息：

其他非主线程建立后没有自己的Looper对象，所以也没有MessageQueue，需要给非主线程发送消息时需要建立MessageQueue以便接收消息。下面说明如何给自己建立MessageQueue和Looper对象。从OwnLooperThread的run函数中可以看见有一个 Looper.prepare()调用，这个就是用来建立非主线程的MessageQueue和Looper对象的。

所以这里的发送消息过程是建立线程mOwnLooperThread，然后线程建立自己的Looper和MessageQueue对象，然后根据上面建立的Looper对象建立对应的EventHandler对象mOwnLooperThreadHandler，然后由mOwnLooperThreadHandler建立消息并且发送到自己的MessageQueue里面。

其他线程处理接收的消息：

线程要接收消息需要在run函数中调用Looper.loop()，然后loop函数会从MessageQueue中取出消息交给对应的Handler对象 mOwnLooperThreadHandler处理，在mOwnLooperThreadHandler的handleMessage函数中会把 Message对象中what值为三的消息（上面发送的消息）在Log中打印出来，可以通过Logcat工具查看log。

1.5.4.其他线程以Runnable为消息参数给主线程发送消息示例

其他线程发送消息（这里是说使用Runnable作为callback的消息）：

首先 postRunnable设为true，表示通过Runnable方式进行消息相关的操作。然后启动线程noLooerThread，然后以主线程的Looper对象为参数建立EventHandler的对象mNoLooperThreadHandler，然后获取一个Message并把一个字符串赋值给它的一个成员obj，然后通过mNoLooperThreadHandler把消息发送到主线程的MessageQueue中。

主线程处理消息：

主线程收到上面发送的Message后直接运行上面Runnable对象中的run函数进行相应的操作。run函数通过Log打印一个字符串，可以通过Logcat工具查看log。


1.5.5.主线程给其他线程发送消息示例

主线程发送消息：

这里首先要求线程receiveMessageThread运行（在onCreate函数中完成），并且准备好自己的Looper和 MessageQueue（这个通过ReceiveMessageThread中的run函数中的Looper.prepare()调用完成），然后根据建立的Looper对象初始化Handler对象mOtherThreadHandler。然后在onClick的case 105中由mOtherThreadHandler建立一个消息（消息中有一个字符串对象）并且发送到线程receiveMessageThread中的 MessageQueue中。

其他线程处理接收的消息：

线程要接收消息需要在run函数中调用Looper.loop()，然后loop函数会从MessageQueue中取出消息交给对应的Handler对象mOtherThreadHandler处理，在mOtherThreadHandler的handleMessage函数中会把Message对象中的字符串对象在Log中打印出来，可以通过Logcat工具查看log。

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