Android的消息机制
概述
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。而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。
- Android为什么需要提供在某个线程中执行任务这种功能？
因为Android规定只能在主线程中进行访问UI，如果子线程中访问UI，那么程序就会抛出异常。在ViewRootImpl对UI操作进行了验证，如下：
void checkThread(){
if (mThread != Thread.currentThread){
throw new CalledFromWrongThreadException(
"Only the original thread that created a view
hierarchy can touch its views.");
}
}
其中mThread表示为主线程。
-
为什么系统不允许在子线程中访问UI？
因为Android的UI控件不是线程安全的，如果在多线程中并发访问可能会导致UI空间不可预期的状态。 -
再谈Handler的作用：
对于一般耗时的任务通常会在子线程中执行，防止阻塞主线程。任务执行后产生的数据，如果需要将数据传递给UI，进行对UI的修改，那么就需要Handler将数据传递给主线程，通过主线程对UI进行修改。
Handler的使用
Handler主要包含两种使用方法：
- 通过sendMessage方法发送Message，然后在handleMessage方法中获取到Message数据。
- 通过创建一个Runnable，在Runnable中对UI进行更新，并且将Runnable对象提交给Handler执行。
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private TextView textView1;
private TextView textView2;
private Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what){
case 0:
textView1.setText(msg.obj.toString());
break;
}
}
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
textView1 = (TextView) findViewById(R.id.text_handler1);
textView2 = (TextView) findViewById(R.id.text_handler2);
download1();
download2();
}
private void download1(){
new Thread(){
@Override
public void run() {
//模拟执行任务
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Message msg = new Message();
msg.what = 0;
msg.obj = "任务一下载完成";
handler.sendMessage(msg);
}
}.start();
}
private void download2(){
new Thread(){
@Override
public void run() {
//模拟执行任务
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
textView2.setText("任务二下载完成");
}
};
handler.post(runnable);
}
}.start();
}
}
如上为Handler的两种使用方法，在这里要注意的是第一种方法，定义Message时，设置.what来判断消息，设置.obj来传递数据。
Handler的工作原理
Handler创建时会采用当前线程的Looper来构建内部的消息循环系统；创建完毕后，当Handler的send方法被调用或调用post方法提交一个Runnable对象，它会调用MessageQueue的enqueueMessage方法将这个消息放入消息队列中，然后Looper发现有新消息时，就会处理这个消息，最终消息中的Runnable或Handler中的handleMessage方法会被调用。
Handler工作原理.png
消息队列的工作原理
消息队列在Android中表示为MessageQueue，MessageQueue主要包含了两个操作：插入和读取。读取操作本身会伴随着删除操作，插入和读取对应的方法分别为enqueueMessage和next。尽管MessageQueue被称为“消息队列”，但实际上它是通过一个单链表来维护消息列表，因为单链表在插入和删除上有优势。
Looper的工作原理
Looper在消息机制中扮演着消息循环的角色，它会不停地从MessageQueue中查看是否有新消息，如果有新消息，那么会立刻处理，否则会一直阻塞在那。
我们知道Handler的工作需要Looper，没有Looper的线程就会报错，那么如何在一个线程中创建Looper呢？
首先通过Looper.prepare()方法创建一个Looper，然后通过Looper.loop()方法来开启消息循环。
new Thread("test"){
public void run(){
Looper.prepare();
Handler handler = new Handler();
Looper.loop();
}
}.start();
也许你会纳闷，为什么我们在之前的使用中创建Handler对象时，并没有调用Looper.prepare()来创建Looper对象呢？
实际上，是因为我们之前的使用时在主线程中创建的Handler对象，而在主线程中，系统已经把我们创建好了Looper对象。
如下，我们在子线程中创建了Handler对象，并接收到另一个子线程传递过来的数据：
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private Handler handler1 = null;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
download1();
download2();
}
private void download1(){
new Thread("Thread#1"){
@Override
public void run() {
Looper.prepare();
handler1 = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what){
case 0:
Log.d("tag","get msg from thread2: " + msg.obj.toString());
break;
}
}
};
Looper.loop();
}
}.start();
}
private void download2(){
new Thread("Thread#2"){
@Override
public void run() {
//模拟执行任务
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Message msg = new Message();
msg.what = 0;
msg.obj = "Thread2下载任务完成";
handler1.sendMessage(msg);
}
}.start();
}
}
