Android线程间通信机制
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。
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(Looperlooper)
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。
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 =newHandler(Looper.myLooper());可产生用来处理当前线程的Handler对象。
使用mHandler =newHandler(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：
| public int | arg1 | 当需要传递的消息是整形时arg1 和 arg2 是一种低成本的可选方案，他使用setData()/getData()访问或修改字段。 |
| public int | arg2 | 同上 |
| publicObject | obj | 可传送的任意object类型. |
| public int | what | Int类型用户自定义的消息类型码 |
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 callMessage.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(Messagemsg, long delayMillis)，具体请参考API。
Handler消息被发送出去之后，将由handleMessage(Messagemsg)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：
1 public class HandlerTestActivity extends Activity implements Button.OnClickListener{
2
3 public TextView tv;
4
5 private myThread myT;
6
7 Button bt1, bt2;
8
9 /** Called when the activity is first created. */
10
11 @Override
12
13 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
14
15 super.onCreate(savedInstanceState);
16
17 setContentView(R.layout.main);
18
19 bt1 = (Button)findViewById(R.id.a);
20
21 bt2 = (Button)findViewById(R.id.b);
22
23 tv = (TextView)findViewById(R.id.tv);
24
25 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
26
27 bt2.setId(2);
28
29 bt1.setOnClickListener(this);//增加监听器
30
31 bt2.setOnClickListener(this);
32
33 }
34
35
36
37 @Override
38
39 public void onClick(View v) {
40
41 // TODO Auto-generated method stub
42
43 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
44
45 case 1:
46
47 myT = new myThread();
48
49 myT.start();
50
51 break;
52
53 case 2:
54
55 finish();
56
57 break;
58
59 default:
60
61 break;
62
63 }
64
65 }
66
67
68
69 class myThread extends Thread
70
71 {
72
73 private EHandler mHandler;
74
75 public void run()
76
77 {
78
79 Looper myLooper, mainLooper;
80
81 myLooper = Looper.myLooper();//得到当前线程的Looper
82
83 mainLooper = Looper.getMainLooper();//得到UI线程的Looper
84
85 String obj;
86
87 if(myLooper == null)//判断当前线程是否有消息循环Looper
88
89 {
90
91 mHandler = new EHandler(mainLooper);
92
93 obj = "current thread has no looper!";//当前Looper为空，EHandler用mainLooper对象构造
94
95 }
96
97 else
98
99 {
100
101 mHandler = new EHandler(myLooper);//当前Looper不为空，EHandler用当前线程的Looper对象构造
102
103 obj = "This is from current thread.";
104
105 }
106
107 mHandler.removeMessages(0);//清空消息队列里的内容
108
109 Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
110
111 mHandler.sendMessage(m);//发送消息
112
113 }
114
115 }
116
117
118
119 class EHandler extends Handler
120
121 {
122
123 public EHandler(Looper looper)
124
125 {
126
127 super(looper);
128
129 }
130
131 @Override
132
133 public void handleMessage(Message msg) //消息处理函数
134
135 {
136
137 tv.setText((String)msg.obj);//设置TextView内容
138
139 }
140
141 }
142
143
144
145 }
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：
1 class myThread extends Thread
2
3 {
4
5 private EHandler mHandler;
6
7 public void run()
8
9 {
10
11 Looper myLooper, mainLooper;
12
13 Looper.prepare();
14
15 myLooper = Looper.myLooper();
16
17 mainLooper = Looper.getMainLooper();
18
19 ......
20
21 ......
22
23 mHandler.sendMessage(m);
24
25 Looper.loop();
26
27 }
28
29 }
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 booleanpost(Runnabler)
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：
1 public class HandlerTestActivity extends Activity {
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3
4
5 private Handler handlerTest;
6
7 Runnable runnableTest = new Runnable()
8
9 {
10
11 public void run()
12
13 {
14
15 String runID = String.valueOf(Thread.currentThread().getId());//输出Runnable 线程的ID号
16
17 Log.v("Debug",runID);
18
19 }
20
21 };
22
23 /** Called when the activity is first created. */
24
25 @Override
26
27 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
28
29 super.onCreate(savedInstanceState);
30
31 setContentView(R.layout.main);
32
33 handlerTest = new Handler();
34
35 String mainID = String.valueOf(Thread.currentThread().getId());
36
37 Log.v("Debug",mainID);//输出主线程的ID号
38
39 handlerTest.post(runnableTest);
40
41 }
42
43 }
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：
1 public class HandlerTestActivity extends Activity {
2
3 private Handler handlerTest;
4
5 private TextView tv;
6
7 /** Called when the activity is first created. */
8
9 @Override
10
11 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
12
13 super.onCreate(savedInstanceState);
14
15 setContentView(R.layout.main);
16
17 tv = (TextView)findViewById(R.id.tv);//TextView初始化为空
18
19 handlerTest = new Handler();
20
21 myThread myT = new myThread();
22
23 myT.start();//开启子线程
24
25 }
26
27
28
29 class myThread extends Thread{
30
31 public void run(){
32
33 handlerTest.post(runnableTest);//子线程将runnable加入消息队列
34
35 }
36
37 }
38
39
40
41 Runnable runnableTest = new Runnable()
42
43 {
44
45 public void run()
46
47 {
48
49 tv.setText("此信息由子线程输出！");
50
51 }
52
53 };
54
55 }
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