深入浅析Android消息机制

在Android中,线程内部或者线程之间进行信息交互时经常会使用消息,这些基础的东西如果我们熟悉其内部的原理,将会使我们容易、更好地架构系统,避免一些低级的错误。

每一个Android应用在启动的时候都会创建一个线程,这个线程被称为主线程或者UI线程,Android应用的所有操作默认都会运行在这个线程中。
但是当我们想要进行数据请求,图片下载,或者其他耗时操作时,是不可能在这个UI线程做的,因为Android在3.0以后的版本已经禁止了这件事情,直接抛出一个异常。所以我们需要一个子线程来处理那些除UI操作的事情。

但是这个又会有一个问题,我们只能在UI线程进程UI操作,只能在子线程进行耗时操作,如果我们需要在耗时操作结束后在Android界面上显示一个View,我们应该怎么做?我们是不可能在子线程直接刷新UI的。这时我们需要用到Android的消息机制,来实现主线程和子线程的通信。简单来说,就是子线程获取到数据之后,不直接进行UI更新,而是把数据装到消息中发送到主线程,主线程中有一个循环轮询会立即收到子线程发过来的信息,然后拿到消息数据后在主线程更新UI 。说起来比较简单,我们来仔细的看一下具体是怎么说的。

处理消息的手段——Handler, Looper, MessageQueue

Handler

我们先讲解一下Handler,Handler顾名思义就是处理者,通常对他的用法是在UI线程中新建一个Handler,并覆写他的handleMessage, 然后再耗时的线程中将消息post给UI线程,例子如下:

class MyHandler extends Handler{ @Override public void handleMessage(Message msg){ //更新UI } } MyHandler mHandler = new MyHandler(); new Thread(){ public void run(){ mHandler.sendEmptyMessage(123); }; }.start();

这里规定了Handler必须在主线程创建,因为只有在UI线程创建才会让Handler关联到已有的MessageQueue。而MessageQueue被封装到Looper中,而Looper又通过ThreadLocal封装到一个线程中,最后相当于MessageQueue关联了一个线程。所以简单来说就是Handler将消息投递到一个关联了线程的MessageQueue中,然后Handler在从MessageQueue中取出消息,并且处理它。

我们看一下Handler的2个常用的方法

void handleMessage(Message msg) : 处理消息的方法 final boolean sendMessage(Message msg) : 立即发送消息

第一个方法 我们通常在UI线程中执行,一般用来刷新UI,至于如果创建了一个非静态内部类产生对内存泄漏,建议参考这篇博客Handler引发的内存泄漏.第二个方法我们通常在子线程中执行,需要一个Handler的实例化对象,通常是由主线程去去传递给子线程。并且需要一个Message对象,指定他的msg.what作为消息的标示,但是如果我们只是用Handler去处理一个消息的时候,选择post方法是个更好的选择,例子如下:

private Handler mHandler = new Handler(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mHandler.post(new Runnable() { @Override public void run() { //UI操作 ... } }); } }).start();

下面我们接着讨论下消息的循环队列MessageQueue与包装他的Looper循环

Looper和MessageQueue

上面提到了在UI线程中创建并实例化Handler对象不需要Looper和MessageQueue,因为我们的应用在启动的时候先执行了ActivityThreadMain,在这个方法就是Java语言运行的入口public

static void main(String [] args) 在这里面创建了一个MainLooper,创建的过程如下: public static void main(string[] args){ //初始化 Looper.prepareMainLooper(); ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false); if(sMainThreadHandler == null){ sMainThreadHandler = thread.getHandler(); } AsyncTask.init(); //动起来 Looper.loop(); }

这里面并没有MessageQueue的出现,我们可以看一看Looper类的源码,来了解在初始化的时候发生了什么有趣的事情。

public class Looper { private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal(); // Looper内的消息队列 final MessageQueue mQueue; // 当前线程 Thread mThread; // 。。。其他属性 // 每个Looper对象中有它的消息队列,和它所属的线程 private Looper() { mQueue = new MessageQueue(); mRun = true; mThread = Thread.currentThread(); } // 我们调用该方法会在调用线程的TLS中创建Looper对象 public static final void prepare() { if (sThreadLocal.get() != null) { // 试图在有Looper的线程中再次创建Looper将抛出异常 throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper()); } // 其他方法 }

我们一行行的看这段代码,首先是实例化一个ThreadLocal对象,这个用来实现Looper循环的本地化存储,关于ThreadLocal可以看这篇文章为什么用ThreadLocal,简而言之就是当多个线程同时访问Looper对象的时候,我们不用synchronized同步机制来处理他,而是为每个线程创建一个自己的Looper副本,A线程改变了A的looper副本,不影响B线程的Looper,从而比较高效的实现线程安全。后面几句依次定义了MessageQueue,并对Looper进行了私有化构造,在prepare方法中将Looper对象设置给了sThreadLocal 这样MessageQueue包装在了Looper对象中,同时通过ThreadLocal使得线程和Looper关联上,从而消息队列与线程关联上,并且不同的线程就不能访问对方的消息队列。

如下图所示:

接着就是Looper.loop 循环执行起来,我们看一下,在loop方法里面执行了发生了什么事情

public static final void loop() { Looper me = myLooper(); //得到当前线程Looper MessageQueue queue = me.mQueue; //得到当前looper的MQ while (true) { Message msg = queue.next(); // 取出message if (msg != null) { if (msg.target == null) { return; } msg.target.dispatchMessage(msg); msg.recycle(); } } }

这是省略版的代码,我们从这里看出无限循环执行,首先从消息队列中不断取出消息,然后不断msg是否为空,msg.target是否为空,不空的话,执行dispatchMessage方法,这个方法是handler的一个方法,由此我们可以看出msg.target是handler的类型,至此,通过Looper.prepare和Loop.loop实现了MessageQueue,Looper,Handler三者之间的关联。而Handler与Looper,和MessageQueue关联则是在Handler的默认构造器中,通过Looper.getLooper获取loop对象,从而获取MessageQueue,其源码如下:

public Handler(){ //直接把关联looper的MQ作为自己的MQ,因此它的消息将发送到关联looper的MQ上 mLooper = Looper.myLooper(); mQueue = mLooper.mQueue; mCallback = null; }

然后我们的流程图可以多些内容,如下所示:

我们接下来看一下dispatchMessage() 方法,在该方法中实际上只是一个分发方法,如果Runable类型的callback为空,则执行handlerMessage来处理消息,该方法为空,需要覆写。如果不为空,则执行handleCallback。实际上,如果我们用handle的post方法,则就执行了callback,如果用sendMessage,则就执行了handleMessage
这里无论是post(Runnable callback)还是handlerMessage实际上都是在调用一个方法sendMessageDelayed(Message msg) 只不过handlerMessage是直接接受一个参数,而Runable callback实际上是将这个Runable对象赋给了Message对象的callback成员变量,最后将Message对象插入消息队列里面。最后Looper不断从MessageQueue中读取消息,并且调用Handler的dispatchMessage消息,在根据callback是否为空,来采用不同的方法执行。Android消息机制分析到此结束。

回到最开始

我们这次知道了为什么要在主线程中实例化Handler对象才能更新UI刷新,因为只有发送到UI线程的消息,才能被UI线程的handler处理,如果我们要在非UI线程中,实例化Handler,则必须先将线程变成LooperThread,在实例化。也就是说执行如下的代码:

Loop.prepare(); hander = new Handler;

Loop.loop

至于原因相信读完上面的讲解,应该知道。
现在我们看一下我们最开始的代码,最后脑补一下Handler的工作流程。

class MyHandler extends Handler{ @Override public void handleMessage(Message msg){ //更新UI } } MyHandler mHandler = new MyHandler(); new Thread(){ public void run(){ mHandler.sendEmptyMessage(123); }; }.start();

在Handler实例化成mHandler的时候,系统通过Handler默认的构造函数完成了Handler与Looper的关联,并通过Looper关联到了MessageQueue。而主线程的Looper则早在系统启动的时候通过Loop.prepare就已经构造完成了,并与UI线程通过ThreadLocal关联起来,然后在新的线程中执行mHandler.sendEmptyMessage,将Message发送给了MessageQueue,Looper.loop在循环的时候,不断取出message,交给Handler处理,在我们覆写的HandleMessage中,识别出我们发送的消息,将消息处理。当然这里只是一个Empty消息,所以在handleMessage中没有去执行msg.what的判断。

以上内容是小编给大家介绍的Android消息机制,希望对大家有所帮助!

时间: 2024-09-14 07:54:06

深入浅析Android消息机制的相关文章

深入浅析Android消息机制_Android

在Android中,线程内部或者线程之间进行信息交互时经常会使用消息,这些基础的东西如果我们熟悉其内部的原理,将会使我们容易.更好地架构系统,避免一些低级的错误. 每一个Android应用在启动的时候都会创建一个线程,这个线程被称为主线程或者UI线程,Android应用的所有操作默认都会运行在这个线程中. 但是当我们想要进行数据请求,图片下载,或者其他耗时操作时,是不可能在这个UI线程做的,因为Android在3.0以后的版本已经禁止了这件事情,直接抛出一个异常.所以我们需要一个子线程来处理那些

深入剖析Android消息机制原理_Android

在Android中,线程内部或者线程之间进行信息交互时经常会使用消息,这些基础的东西如果我们熟悉其内部的原理,将会使我们容易.更好地架构系统,避免一些低级的错误.在学习Android中消息机制之前,我们先了解与消息有关的几个类: 1.Message 消息对象,顾名思义就是记录消息信息的类.这个类有几个比较重要的字段: a.arg1和arg2:我们可以使用两个字段用来存放我们需要传递的整型值,在Service中,我们可以用来存放Service的ID. b.obj:该字段是Object类型,我们可以

Android 消息机制问题总结_Android

Android的消息机制几乎是面试必问的话题,当然也并不是因为面试,而去学习,更重要的是它在Android的开发中是必不可少的,占着举足轻重的地位,所以弄懂它是很有必要的.下面就来说说最基本的东西. Looper 作用: 关联起Thread 循环取出消息 1.Looper是否可以直接实例化? Looper构造方法是私有的,其中做了两件事 创建一个MessageQueue 得到与之对应的Thread private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = ne

Android 消息机制以及handler的内存泄露_Android

Handler 每个初学Android开发的都绕不开Handler这个"坎",为什么说是个坎呢,首先这是Android架构的精髓之一,其次大部分人都是知其然却不知其所以然.今天看到Handler.post这个方法之后决定再去翻翻源代码梳理一下Handler的实现机制. 异步更新UI 先来一个必背口诀"主线程不做耗时操作,子线程不更新UI",这个规定应该是初学必知的,那要怎么来解决口诀里的问题呢,这时候Handler就出现在我们面前了(AsyncTask也行,不过本质

Android 消息机制简单讲解

一.原理 1. Message    消息,理解为线程间通讯的数据单元.例如后台线程在处理数据完毕后需要更新UI,则可 发送一条包含更新信息的Message给UI线程. 2. Message Queue    消息队列,用来存放通过Handler发布的消息,按照先进先出执行. 3. Handler    Handler是Message的主要处理者, 负责将Message添加到消息队列以及对消息队列中的 Message进行处理. 4. Looper    循环器,扮演Message Queue和H

Android 消息机制问题总结

Android的消息机制几乎是面试必问的话题,当然也并不是因为面试,而去学习,更重要的是它在Android的开发中是必不可少的,占着举足轻重的地位,所以弄懂它是很有必要的.下面就来说说最基本的东西. Looper 作用: 关联起Thread 循环取出消息 1.Looper是否可以直接实例化? Looper构造方法是私有的,其中做了两件事 创建一个MessageQueue 得到与之对应的Thread private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = ne

Android 消息机制详解及实例代码

Android 消息机制 1.概述 Android应用启动时,会默认有一个主线程(UI线程),在这个线程中会关联一个消息队列(MessageQueue),所有的操作都会被封装成消息队列然后交给主线程处理.为了保证主线程不会退出,会将消息队列的操作放在一个死循环中,程序就相当于一直执行死循环,每循环一次,从其内部的消息队列中取出一个消息,然后回调相应的消息处理函数(handlerMessage),执行完成一个消息后则继续循环,若消息队列为空,线程则会阻塞等待.因此不会退出.如下图所示: Handl

Android 消息机制以及handler的内存泄露

Handler 每个初学Android开发的都绕不开Handler这个"坎",为什么说是个坎呢,首先这是Android架构的精髓之一,其次大部分人都是知其然却不知其所以然.今天看到Handler.post这个方法之后决定再去翻翻源代码梳理一下Handler的实现机制. 异步更新UI 先来一个必背口诀"主线程不做耗时操作,子线程不更新UI",这个规定应该是初学必知的,那要怎么来解决口诀里的问题呢,这时候Handler就出现在我们面前了(AsyncTask也行,不过本质

Android消息机制Handler的工作过程详解

综述 在Android系统中,出于对性能优化的考虑,对于Android的UI操作并不是线程安全的.也就是说若是有多个线程来操作UI组件,就会有可能导致线程安全问题.所以在Android中规定只能在UI线程中对UI进行操作.这个UI线程是在应用第一次启动时开启的,也称之为主线程(Main Thread),该线程专门用来操作UI组件,在这个UI线程中我们不能进行耗时操作,否则就会出现ANR(Application Not Responding)现象.如果我们在子线程中去操作UI,那么程序就回给我们抛