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Android理解Looper、Handler、Message三者关系:

2016-05-17 15:01 483 查看
Handler 、Looper、Message都与Android异步消息处理线程有关!

当你的应用进程被创建的时候,应用进程的主线程(main thread)就建立一个消息队列,操纵top级别的应用对象(比如activities、broadcast receivers等)和它们创建的任何窗口。

因为效率的考虑,所有的View和Widget都不是线程安全的,所以相关操作强制放在同一个线程,这样就可以避免多线程带来的问题。这个线程就是主线程,也即UI线程。

你可以创建自己的线程,通过一个Handler对象和应用的主线程通信。

如果你将一个Handler和你的UI线程连接,处理消息的代码就将会在UI线程中执行。

新线程和UI线程的通信是通过从你的新线程调用和主线程相关的Handler对象的post或者sendMessage方法实现的,给定的Runnable或Message将会在Handler的消息队列中,并且在合适的时间被处理。

Android程序的运行入口点可以认为是android.app.ActivityThread类的main()方法:

public static final void main(String[] args) {
// other codes...

// 创建主线程循环
Looper.prepareMainLooper();
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = new Handler();
}

ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);

// other codes...

// 进入当前线程(此时是主线程)消息循环
Looper.loop();

// other codes...

thread.detach();
// other codes...
}


Looper类中的主线程创建方法prepareMainLooper()方法是专门为创建应用程序的主线程调用的,其他线程都不应该调用这个方法,而应该调用prepare()方法。

1.简述:Looper创建一个MessageQueue(单个实例),通过一个无限循环不断从这个MessageQueue队列中取出消息并通过解析分发,创建者就是Handler。

Looper:

重点:prepare()和loop()

prepare():

private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper());
}


sThreadLocal是一个ThreadLocal对象,可以在一个线程中存储变量,这个变量是不和其他线程共享的。可以看到,将一个Looper的实例放入了ThreadLocal,并且判断了sThreadLocal是否为null,否则抛出异常。这样保证了一个线程中只有一个Looper实例。

Looper的构造方法:

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


在构造方法中,创建了一个MessageQueue(消息队列)。

loop():

public static void loop() {
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;

// Make sure the identity of this thread is that of the local process,
// and keep track of what that identity token actually is.
Binder.clearCallingIdentity();
final long ident = Binder.clearCallingIdentity();

for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}

// This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
Printer logging = me.mLogging;
if (logging != null) {
logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
msg.callback + ": " + msg.what);
}

msg.target.dispatchMessage(msg);

if (logging != null) {
logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
}

// Make sure that during the course of dispatching the
// identity of the thread wasn't corrupted.
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.recycle();
}
}
public static Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}


方法直接返回了sThreadLocal存储的Looper实例,如果me为null则抛出异常,也就是说looper方法必须在prepare方法之后运行。首先拿到该looper实例中的mQueue(消息队列)然后进入了无限循环,不断从队列中取出一条消息,如果没有消息则阻塞。

如果取得消息使用调用msg.target.dispatchMessage(msg);把消息交给msg的target的dispatchMessage方法去处理。Msg的target就是handler对象,最后会释放消息占据的资源。<
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总结一下Looper主要作用:

1、 与当前线程绑定,保证一个线程只会有一个Looper实例,同时一个Looper实例也只有一个MessageQueue。

2、 loop()方法,不断从MessageQueue中去取消息,交给消息的target属性的dispatchMessage去处理。

好了,我们的异步消息处理线程已经有了消息队列(MessageQueue)发送消息的对象了,这个对象就是Handler。

Handler:

使用Handler之前,我们都是初始化一个实例,比如用于更新UI线程,我们会在声明的时候直接初始化,或者在onCreate中初始化Handler实例。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。

所以我们首先看Handler的构造方法,看其如何与MessageQueue联系上的,它在子线程中发送的消息(一般发送消息都在非UI线程)怎么发送到MessageQueue中的。

public Handler() {
this(null, false);
}
public 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());
}
}

mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}


通过Looper.myLooper()获取了当前线程保存的Looper实例,然后在19行又获取了这个Looper实例中保存的MessageQueue(消息队列),这样就保证了handler的实例与我们Looper实例中MessageQueue关联上了。

然后看我们最常用的sendMessage方法

public final boolean sendMessage(Message msg)
{
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}


public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {
Message msg = Message.obtain();
msg.what = what;
return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);
}


public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
{
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}


public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}


private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}


enqueueMessage中首先为meg.target赋值为this,因为Looper中的loop方法会取出每个msg然后交给msg.target.dispatchMessage(msg)去处理消息,也就是把当前的handler作为msg的target属性。最终会调用queue的enqueueMessage的方法,保存到消息队列中去。

现在已经很清楚了Looper会调用prepare()和loop()方法,在当前执行的线程中保存一个Looper实例,这个实例会保存一个MessageQueue对象,然后当前线程进入一个无限循环中去,不断从MessageQueue中读取Handler发来的消息。然后再回调创建这个消息的handler中的dispatchMessage方法:

public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
// 如果message设置了callback,即runnable消息,处理callback!
handleCallback(msg);  // 并直接调用callback的run方法!
} else {
// 如果handler本身设置了callback,则执行callback
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}// 如果message没有callback,则调用handler的钩子方法handleMessage
handleMessage(msg);
}
}


handleMessage(msg)是一个空方法,因为消息的最终回调是由我们控制的,我们在创建handler的时候都是复写handleMessage方法,然后根据msg.what进行消息处理。

post:

mHandler.post(new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
Log.e("TAG", Thread.currentThread().getName());
mTxt.setText("yoxi");
}
});


然后run方法中可以写更新UI的代码,其实这个Runnable并没有创建什么线程,本质上是发送了一条消息:

public final boolean post(Runnable r)
{
return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}


private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}


可以看到,在getPostMessage中,得到了一个Message对象,然后将我们创建的Runable对象作为callback属性,赋值给了此message.

最后和handler.sendMessage一样,调用了sendMessageAtTime,然后调用了enqueueMessage方法,给msg.target赋值为handler,最终加入MessageQueue.

到此,这个流程已经解释完毕,总结一下:

1、首先Looper.prepare()在本线程中保存一个Looper实例,然后该实例中保存一个MessageQueue对象,一个线程中只会存在一个MessageQueue。

2、Looper.loop()会让当前线程进入一个无限循环,不端从MessageQueue的实例中读取消息,然后回调msg.target.dispatchMessage(msg)方法。

3、Handler的构造方法,会首先得到当前线程中保存的Looper实例,进而与MessageQueue相关联。

4、Handler的sendMessage方法,会给msg的target赋值为handler自身,然后加入MessageQueue中。

5、在构造Handler实例时,我们会重写相应的handleMessage方法,也就是msg.target.dispatchMessage(msg)。
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标签:  android