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android的消息处理机制(图+源码分析)——Looper,Handler,Message

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楼主
发表于 2013-10-29 17:43:33 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
作为一个大三的预备程序员,我学习android的一大乐趣是可以通过源码学习google大牛们的设计思想。android源码中包含了大量的设计模式,除此以外,android sdk还精心为我们设计了各种helper类,对于和我一样渴望水平得到进阶的人来说,都太值得一读了。这不,前几天为了了解android的消息处理机制,我看了Looper,Handler,Message这几个类的源码,结果又一次被googler的设计震撼了,特与大家分享。
android的消息处理有三个核心类:Looper,Handler和Message。其实还有一个Message Queue(消息队列),但是MQ被封装到Looper里面了,我们不会直接与MQ打交道,因此我没将其作为核心类。下面一一介绍:
线程的魔法师 Looper
Looper的字面意思是“循环者”,它被设计用来使一个普通线程变成Looper线程。所谓Looper线程就是循环工作的线程。在程序开发中(尤其是GUI开发中),我们经常会需要一个线程不断循环,一旦有新任务则执行,执行完继续等待下一个任务,这就是Looper线程。使用Looper类创建Looper线程很简单:
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通过上面两行核心代码,你的线程就升级为Looper线程了!!!是不是很神奇?让我们放慢镜头,看看这两行代码各自做了什么。
1)Looper.prepare()
通过上图可以看到,现在你的线程中有一个Looper对象,它的内部维护了一个消息队列MQ。注意,一个Thread只能有一个Looper对象,为什么呢?咱们来看源码。
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通过源码,prepare()背后的工作方式一目了然,其核心就是将looper对象定义为ThreadLocal。如果你还不清楚什么是ThreadLocal,请参考《理解ThreadLocal》
2)Looper.loop()
调用loop方法后,Looper线程就开始真正工作了,它不断从自己的MQ中取出队头的消息(也叫任务)执行。其源码分析如下:
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除了prepare()和loop()方法,Looper类还提供了一些有用的方法,比如
Looper.myLooper()得到当前线程looper对象:
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getThread()得到looper对象所属线程:
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quit()方法结束looper循环:
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到此为止,你应该对Looper有了基本的了解,总结几点:
1.每个线程有且最多只能有一个Looper对象,它是一个ThreadLocal
2.Looper内部有一个消息队列,loop()方法调用后线程开始不断从队列中取出消息执行
3.Looper使一个线程变成Looper线程。
那么,我们如何往MQ上添加消息呢?下面有请Handler!(掌声~~~)
异步处理大师 Handler
什么是handler?handler扮演了往MQ上添加消息和处理消息的角色(只处理由自己发出的消息),即通知MQ它要执行一个任务(sendMessage),并在loop到自己的时候执行该任务(handleMessage),整个过程是异步的。handler创建时会关联一个looper,默认的构造方法将关联当前线程的looper,不过这也是可以set的。默认的构造方法:
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下面我们就可以为之前的LooperThread类加入Handler:
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加入handler后的效果如下图:
可以看到,一个线程可以有多个Handler,但是只能有一个Looper!
Handler发送消息
有了handler之后,我们就可以使用 post(Runnable), postAtTime(Runnable, long), postDelayed(Runnable, long), sendEmptyMessage(int), sendMessage(Message), sendMessageAtTime(Message, long)sendMessageDelayed(Message, long)这些方法向MQ上发送消息了。光看这些API你可能会觉得handler能发两种消息,一种是Runnable对象,一种是message对象,这是直观的理解,但其实post发出的Runnable对象最后都被封装成message对象了,见源码:
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其他方法就不罗列了,总之通过handler发出的message有如下特点:
1.message.target为该handler对象,这确保了looper执行到该message时能找到处理它的handler,即loop()方法中的关键代码
msg.target.dispatchMessage(msg);
2.post发出的message,其callback为Runnable对象
Handler处理消息
说完了消息的发送,再来看下handler如何处理消息。消息的处理是通过核心方法dispatchMessage(Messagemsg)与钩子方法handleMessage(Message msg)完成的,见源码
View Code
可以看到,除了handleMessage(Message msg)和Runnable对象的run方法由开发者实现外(实现具体逻辑),handler的内部工作机制对开发者是透明的。这正是handler API设计的精妙之处!
Handler的用处
我在小标题中将handler描述为“异步处理大师”,这归功于Handler拥有下面两个重要的特点:
1.handler可以在任意线程发送消息,这些消息会被添加到关联的MQ上。
? ?? ?? ?? ???
2.handler是在它关联的looper线程中处理消息的。
这就解决了android最经典的不能在其他非主线程中更新UI的问题。android的主线程也是一个looper线程(looper在android中运用很广),我们在其中创建的handler默认将关联主线程MQ。因此,利用handler的一个solution就是在activity中创建handler并将其引用传递给worker thread,worker thread执行完任务后使用handler发送消息通知activity更新UI。(过程如图)
下面给出sample代码,仅供参考:
View Code
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当然,handler能做的远远不仅如此,由于它能post Runnable对象,它还能与Looper配合实现经典的Pipeline Thread(流水线线程)模式。请参考此文《Android Guts: Intro to Loopers and Handlers》
封装任务 Message
在整个消息处理机制中,message又叫task,封装了任务携带的信息和处理该任务的handler。message的用法比较简单,这里不做总结了。但是有这么几点需要注意(待补充):
1.尽管Message有public的默认构造方法,但是你应该通过Message.obtain()来从消息池中获得空消息对象,以节省资源。
2.如果你的message只需要携带简单的int信息,请优先使用Message.arg1和Message.arg2来传递信息,这比用Bundle更省内存
3.擅用message.what来标识信息,以便用不同方式处理message。
(完) PS:写了好久啊,觉得还不错的话给个推荐哦亲

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