Android后台线程与UI线程交互(1)

冰冻三尺，非一日之寒！代码要写，理论也要理解的嘛。Google工程师对Java中的多线程的通信机制进行了更为巧妙的设计，引入了Handler机制。下面我们重点来说说Handler的使用情景以及核心点。

Android的UI主线程主要负责初始化屏幕组件以及负责处理用户的按键事件等，如果主线程长时间被阻塞，会导致UI界面停止响应（大约是5s），也就是我们常说的ANR异常（现在Android中）。因此建议将耗时的操作放在子线程中完成，但是有时候子线程可能需要动态的更新UI组件，而UI线程是线程不安全的，因此Google禁止在子线程中更新UI组件，为了解决这个问题，Android提出了一下几种方案：

使用Handler实现线程通信
Activity.runOnUiThread(Runable);
View.post(Runable);
View.postDelayed(Runable,long)
AsyncTask

(注意2、3、4比较繁琐)

AsyncTask（异步任务）更轻量，不需要借助线程和Handler即可实现。

这里我们重点只谈第一种方式——Handler。在使用Handler之前，我们先简单的了解几个概念。

1、MessageQueue：

是一种数据结构，就是一个消息队列，存放消息Message的地方。每一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue数据结构。创建一个线程的时候，并不会自动创建其MessageQueue。通常使用一个Looper对象对该线程的MessageQueue进行管理。但在主线程创建Handler是，会创建一个默认的Looper对象，而Looper对象的创建，将自动创建一个MessageQueue。其他非主线程也就是子线程，则不会自动创建Looper，因此在创建Handler之前需要先调用Looper儿的prepare函数。

下面我们简单的看一下Looper源代码：

private Looper() {    mQueue = new MessageQueue();    mRun = true;    mThread = Thread.currentThread();  }

</pre><p></p><p style="color:rgb(0,0,0); font-family:'Times New Roman',serif; font-size:10.5pt; font-style:normal; margin-top:0cm; margin-bottom:0pt"></p><p style="font-weight:normal"><strong></strong></p><p><strong>2、<span style="color:red">Message</span>：</strong></p><p style="font-weight:normal">Handler接受和处理的消息对象，线程之间通过Message来通信，同时也是MessageQueue中的存放的对象。一个MessagQueue中包含多个Message。通常使用Message类里的静态方法obtain()来获取Message实例对象,<span style="font-family:'Times New Roman',serif; font-size:14px">obtain()</span>方法有多个重载版本可供选择；要注意的是Message的设计基于消息池，在获取Message对象时，首先先从<span style="color:red">Message Pool(</span><span style="color:red">消息池)</span>中查看是否有可用的Message实例，存在则直接取出返回这个实例。如果Message Pool中没有可用的Message实例，则才用给定的参数创建一个Message对象。此外，也可以通过Handler对象的obtainMessage()获取一个Message实例。</p><p><strong><span style="color:red">3</span><span style="color:red">、Looper</span>：</strong></p><p>MessageQueue的管理者，它会不断的从MessageQueue中取出Message，并将Message分发到指定的子线程。每一个MessageQueue都绑定了一个Looper，也就是说MessageQueue不能脱离Looper存在，而Looper对象的创建则是通过Looper.<span style="color:red">prepare()</span><span style="color:red">函数</span>来实现的。同时每一个Looper对象 和一个线程关联（每个线程只能拥有一个Looper,一个Looper管理一个MessageQueue，而一个Looper可以被多个线程拥有）。在Handler中是通过调用Looper.myLooper()可以获得当前线程的Looper对象 。创建一个Looper对象时，会同时创建一个MessageQueue对象。除了主线程有默认的Looper，其他线程默认是没有<span style="font-family:'Times New Roman',serif; font-size:14px">Looper</span>对象的，所以，不能接受Message。（主线程中，系统已经初始化了一个Looper对象并关联了主线程，因此程序中直接创建Handler即可）子线程中如需要使用Handler，则必须通过prepare0来创建一个Looper对象并绑定当前子线程,这样该线程就有了自己的Looper对象和MessageQueue数据结构了。</p><p>Looper从MessageQueue中取出Message然后，交由Handler的handleMessage进行处理。处理完成后，调用Message.recycle()将其放入Message Pool中。</p><p style="color:rgb(0,0,0); font-family:'Times New Roman','serif'; font-size:10.5pt; font-style:normal; font-weight:normal; margin-top:0cm; margin-bottom:0pt"><span style="font-family:黑体; font-size:12pt"></span></p><pre name="code" class="java" style="font-size: 14px;"> public static void prepare() {        if (sThreadLocal.get() != null) {//一个线程只能有一个Looper            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");        }        sThreadLocal.set(new Looper());//线程关联Looper    }

4、Handler：

其作用有两个：发送消息和处理消息。

发送消息：调用Handler的sendMessage发送消息Message，被Handler发送的消息Message必须被送到指定的MessageQueue。

处理消息：当Looper对象看到MessageQueue中含有Message，就将其广播到指定的Handler所在的子线程。该Handler对象收到该消息后，调用相应的handler对象的handleMessage(Message msg)方法对其进行处理。

注意：如果希望Handler正常工作，必须在当前线程中有一个Looper对象，因此如果要在自己的子线程中处理消息，必须首先为子线程创建一个looper对象（Loooper.prepare()），然后初始化Handler并重写handleMessage(Message msg) 方法，最后启动通过Looper.loop()来启动Looper。

最后我们用一张图来展示他们之间的关系：

现在我们来总结一下Handler的使用流程：

1、调用Looper.prepare(),为当前的线程创建Looper对象，在创建Looper对象的时候，会自动创建MessageQueue。

2、之后，创建Handler子类的实例，重写handleMessage（）方法，该方法用来处理来自于其他线程的消息。

3、调用Looper的loop（）方法启动Looper。

（注意：主线程中只需要第2步）

比如说A线程需要传递数据给B线程，流程如下：

1、在B线程中首先调用Looper.prepare。（主线程不需要）

2、编写Handler类，重写其中的handleMessage方法。

3、在B线程调用Looper.loop启动Looper.

4、创建Handler实例，在A线程中调用Handler的sentMessage方法发送消息。

附上简单的代码：

主线程Handler的定义：

mainHandler = new Handler() {private ImageView image;@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {//逻辑代码}}};

子线程Handler的定义：

class ConnURLThread extends Thread {private Handler subHandler;@Overridepublic void run() {Looper.prepare();subHandler = new Handler() {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {//逻辑代码}}};Looper.loop();}}

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