Android(安卓)Handler消息机制原理及总结
Android中的消息机制主要就是指Handler的消息机制,Handler相信大家已经非常熟悉了,它可以将一个任务切换到Handler所在的线程中去执行,开发中,当我们在子线程做了一些操作后需要更新UI,由于Android不允许在子线程中访问UI控件,所以我们一般都会使用handler来实现。
Handler的机制需要MessageQueue、Looper和Message的支持。他们在消息机制中各扮演了不同的角色
Handler:负责消息的发送和接收处理
MessageQueue:消息队列,一个消息存储单位,经常需要进行增减,内部使用的是单链表的结构
Looper:消息循环。会不停地从MessageQueue中取消息,如果有新消息就会立刻处理,否则就一直阻塞在那里
Message:消息载体
下面通过一段简单的代码来分析整个执行过程。
private TextView textView; private Handler handler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); textView.setText("消息处理....."); } };@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); textView = (TextView) findViewById(R.id.mytv); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //模拟耗时操作 SystemClock.sleep(3000); handler.sendMessage(new Message()); } }).start(); }
就是在子线程中做了一些耗时操作后,通过Handler发送消息去更新UI
Hanlder是怎么接受到消息的呢?
Looper
Looper几个主要的方法
- Looper.prepare():为当前线程创建一个Looper
- Looper.loop():开启消息循环
- Looper.getMainLoop():可以在任何地方获取到主线程的
- Looper.quit():直接退出Looper
- quitSafely():设置一个标记,把消息队列的所有消息处理完后才会退出
//创建一个新的Looper并放到当前线程的ThreadLocal中去 private static void prepare(boolean quitAllowed){ if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); }
再看看Looper的构造方法,发现,Looper中保存有一个MessageQueue
private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread(); }
loop()该方法是一个死循环,会不断从MessageQueue中去取消息,当获取到消息后,将交由Handler去处理
public static void loop() { //myLooper方法会从ThreadLocal中获取到当前线程的Looper 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; Binder.clearCallingIdentity(); final long ident = Binder.clearCallingIdentity(); for (;;) { //不断的去MessageQueue中取消息 Message msg = queue.next(); if (msg == null) { return; } Printer logging = me.mLogging; if (logging != null) { logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " + msg.callback + ": " + msg.what); } //调用发送该消息的Handler的dispatchMessage方法处理该消息 //这里的msg.target == Handler,是在Handler发送消息的时候进行赋值的 msg.target.dispatchMessage(msg); if (logging != null) { logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback); } 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();}
Looper大概就是这么一回事,每条线程绑定一个Looper(子线程需要自己调用Loop.prepare()),保证每条线程都只有一个Looper实例
随后调用Looper.loop开启消息循环,进入堵塞状态,等待消息的到来
MessageQueue
相对来说就很简单来,就两个操作,插入和读取。可以看成一个消息容器
Handler
先来看看他的构造方法
```javapublic 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()); } } //获取当前线程中的Looper mLooper = Looper.myLooper(); if (mLooper == null) { //如果当前线程没有Looper就会抛出异常。 throw new RuntimeException( "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); } //获取Looper中的MessageQueue,可以看出,Looper中为每个线程维护了一个Message mQueue = mLooper.mQueue; mCallback = callback; mAsynchronous = async;}
接来下看看Handler发送消息的方法,追踪senndmessage到最底层的方法就是enqueueMessage。
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); }
主要做了两个操作
msg.target = this;将发送的Message的target指向当前Handler。
ueue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);往当前线程的MessageQueue插入一条消息
前面在Looper.looper()方法中我们看到msg.target.dispatchMessage(msg); 获取到消息后,调用Handler的dispatchMessage方法进行消息处理。
public void dispatchMessage(Message msg) { if (msg.callback != null) { handleCallback(msg);//这里是Message的Callback,也就是开启我们在postDelayed传入的Runnable } else { //mCallback:构造器传入的实现 if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } //handler自己的handler,一般由派生之类来实现 handleMessage(msg); }}
可以看到Handler最终将调用handlerMessage处理消息,当然这里的handlerMessage处理是有优先级的
下面我们总结下流程
流程总结:
1,首先调用Looper.prepare()方法,会创建一个Looper实例,该实例包含一个MessageQueue,并将该实例保存在当前线程中Threadlocal
2,调用Looper.loop()开始消息循环,不断地向MessageQueue中读取消息,并调用msg.target.dispatchMessage(msg);来处理消息
3,构建Handler的时候,会先获取到当前Handler所在线程的Looper并得到其中的 MessageQueue
4,使用Handler发送消息的时候,会将一个Message到保存当前线程Looper中的MessageQueue
5,当Looper.loop()获取到消息的时候,调用msg.target.dispatchMessage(msg)来处理消息,其实Message.target = handler。也就是调用Handler的dispatchMessage来处理
6,Handler的dispatchMessage最终回去调用handlerMessage方法。到这里就知道,其实Handler的handler在哪条线程执行,取决于构建Handler时所使用的是哪条线程保存的Looper,因为handlerMessage其实是Looper去调用的。
下面通过一张图来表述下具体流程
这里写图片描述
前面说到,Handler必须有Looper才能执行,或者会就抛出异常,当前我们在日常使用中,直接在Activity中定义Handler就可以用啦,并没有说调用Looper.prepare来进行初始化操作。
其实UI线程默认已经做了这些操作了。对于我们来说是隐形的
大家都知道Android的程序入口是ActivityThread类,他有个main方法,我们看看他做了什么
public static void main(String[] args) { //省略。。。。 Looper.prepareMainLooper(); ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false); if (sMainThreadHandler == null) { sMainThreadHandler = thread.getHandler(); } AsyncTask.init(); if (false) { Looper.myLooper().setMessageLogging(new LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread")); } Looper.loop(); throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); }
可以看到main方法主要就是消息循环,当main方法结束了,你的程序也就退出了
可能有人会问?UI线程已经做了Looper.loop()了?loop不是一个死循环堵塞状态吗?为什么我们程序还能跑起来。
既然main方法只是做了消息循环,那么我们Activity的生命周期的方法是怎么执行的呢?
在ActivityThread中有个Handler,Activity的生命周期方法在里面均有case,也就说是我们的代码其实就是在这个循环里面去执行的,自然不会阻塞了
当前我还有个疑惑。程序是在哪给ActivityThread的Handler发消息的呢?这个我暂时还不清楚。。还得继续学习啊。
UI线程已经帮我们做了这些工作了,但是如果我们自己new Thread的话,需要在子线程中使用Handler的话,还是要自己来实现的。
对此,Android也为我们提供了一个HandlerThread类,方便我们快速的实现需求。
HandlerThread继承了Thread
public class HandlerThread extends Thread
代码相当简单,
看看run方法
@Override public void run() { mTid = Process.myTid(); Looper.prepare(); synchronized (this) { mLooper = Looper.myLooper(); notifyAll(); } Process.setThreadPriority(mPriority); onLooperPrepared(); Looper.loop(); mTid = -1; }
如果对前面的Handler机制理解了话,这里是不是一目了然了呢?
更多相关文章
- 【Android(安卓)Training - 05】与其他Apps进行交互 [ Lesson 2
- Android设置应用程序默认语言
- android handler 的removeMessages的使用
- android Handler机制源码详解
- JNI 数据类型转换
- Android中有关Handler的使用详解
- 开机自动运行程序【Android】
- Android异步任务和消息机制
- android之存储篇——SQLite数据库