［Android开发］Android中的消息机制

以下为《Android开发艺术探索》的学习笔记。

Handler是Android消息机制的上层接口，这使得在开发过程中只需要和Handler交互即可。Handler的使用过程很简单，通过它可以轻松的将一个任务切换到Handler所在的线程中去执行。

有时候需要在子线程中进行耗时的I/O操作，可能是读取文件或者访问网络等，等耗时操作完成以后可能需要在UI上做一些改变，由于Android开发规范的限制，我们并不能在主线程中访问UI控件，否则就会触发程序异常。

Android的消息机制主要是指Handlerde运行机制，Handler的运行需要底层的MessageQueue和Looper的支撑。MessageQueue(消息队列)的内部存储了一组信息，以队列的形式对外提供插入和删除的工作。但是它的内部存储结构并不是真正的队列，而是采用单链表的数据结构来存储消息列表。Looper可以理解为消息循环，由于MessageQueue只是一个消息的存储单元，它不能去处理消息，而Looper就填补了这个功能，Looper会以无限循环的形式去查找是否有新消息，如果有的话就处理消息，否则就一直等待着。Looper中还有一个特殊的概念，那就是ThreadLocal，ThreadLocal并不是线程，它的作用是可以在每个线程里存储数据。我们知道，Handler创建的时候会采用当前线程的Looper来构造消息循环系统，那么Handler内部如何获取到当前线程的Looper呢？这就要使用ThreadLocal了，ThreadLocal可以在不同的线程中互不干扰的存储并提供数据，通过ThreadLocal可以轻松的获取每个线程的Looper。线程时默认没有Looper的，如果需要使用Handler就必须为线程创建Looper。我们经常提到的主线程，也叫UI线程，它就是ActivityThread，ActivityThread被创建时就会初始化Looper，这也是在主线程中默认可以使用Handler的原因。

Android消息机制主要是指Handler的运行机制以及Handler所附带的MessageQueue和Looper的工作过程，这三者实际上是一个整体，只不过我们在开发的过程中比较多的接触到Handler而已。

Handler的主要作用是将一个任务切换到某个指定的线程中去执行，因为Android规定访问UI只能在主线程中进行，如果在子线程中访问UI，那么程序就会抛出异常。

系统之所以提供Handler，主要原因就是为了解决在子线程中无法访问UI的矛盾。那么，系统为什么不允许在子线程中访问UI呢？这是因为Android的UI控件并不是线程安全的，如果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，那为什么系统不对UI控件的访问加上锁机制呢？缺点有两个：首先加上锁机制会让UI访问的逻辑变的复杂，其次锁机制会降低UI访问的效率，因为锁机制会阻塞某些线程的执行。基于这两个缺点，最简单且高效的方法就是采用单线程模型来处理UI操作，对于开发者来说也只需要通过Handler切换一下UI的执行线程即可。

Handler的工作原理：
Hnadler创建时会采用当前线程的Looper来构建内部的消息循环系统，如果当前线程没有Looper，那么就会报错。

如何解决？只需要在当前线程创建Looper即可，或者在一个有Looperde线程中创建Handler也行。

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