概述:Android使用消息机制实现线程间的通信,线程通过Looper建立自己的消息循 环,MessageQueue是FIFO的消息队列,Looper负责从MessageQueue中取出消息,并且分发到消息指定目标Handler对 象。Handler对象绑定到线程的局部变量Looper,封装了发送消息和处理消息的接口。
例子:在介绍原理之前,我们先介绍Android线程通讯的一个例子,这个例子实现点击按钮之后从主线程发送消息"hello"到另外一个名为” CustomThread”的线程。
LooperThreadActivity.java
package com.zhuozhuo; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Looper; import android.os.Message; import android.util.Log; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; public class LooperThreadActivity extends Activity{ /** Called when the activity is first created. */ private final int MSG_HELLO = 0; private Handler mHandler; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); new CustomThread().start();//新建并启动CustomThread实例 findViewById(R.id.send_btn).setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) {//点击界面时发送消息 String str = "hello"; Log.d("Test", "MainThread is ready to send msg:" + str); mHandler.obtainMessage(MSG_HELLO, str).sendToTarget();//发送消息到CustomThread实例 } }); } class CustomThread extends Thread { @Override public void run() { //建立消息循环的步骤 Looper.prepare();//1、初始化Looper mHandler = new Handler(){//2、绑定handler到CustomThread实例的Looper对象 public void handleMessage (Message msg) {//3、定义处理消息的方法 switch(msg.what) { case MSG_HELLO: Log.d("Test", "CustomThread receive msg:" + (String) msg.obj); } } }; Looper.loop();//4、启动消息循环 } } }
main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" > <TextView android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/hello" /> <Button android:text="发送消息" android:id="@+id/send_btn" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"></Button> </LinearLayout>
Log打印结果:
原理:
我们看到,为一个线程建立消息循环有四个步骤:
1、 初始化Looper
2、 绑定handler到CustomThread实例的Looper对象
3、 定义处理消息的方法
4、 启动消息循环
下面我们以这个例子为线索,深入Android源代码,说明Android Framework是如何建立消息循环,并对消息进行分发的。
1、 初始化Looper : Looper.prepare()
Looper.java
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()); }
一个线程在调用Looper的静态方法prepare()时,这个线程会新建一个Looper对象,并放入到线程的局部变量中,而这个变量是不和其他线程共享的(关于ThreadLocal的介绍)。下面我们看看Looper()这个构造函数:
Looper.java
final MessageQueue mQueue; private Looper() { mQueue = new MessageQueue(); mRun = true; mThread = Thread.currentThread(); }
可以看到在Looper的构造函数中,创建了一个消息队列对象mQueue,此时,调用Looper. prepare()的线程就建立起一个消息循环的对象(此时还没开始进行消息循环)。
2、 绑定handler到CustomThread实例的Looper对象 : mHandler= new Handler()
Handler.java
final MessageQueue mQueue; final Looper mLooper; public Handler() { 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 = null; }
Handler通过mLooper = Looper.myLooper();绑定到线程的局部变量Looper上去,同时Handler通过mQueue =mLooper.mQueue;获得线程的消息队列。此时,Handler就绑定到创建此Handler对象的线程的消息队列上了。
3、定义处理消息的方法:Override public void handleMessage (Message msg){}
子类需要覆盖这个方法,实现接受到消息后的处理方法。
4、启动消息循环 : Looper.loop()
所有准备工作都准备好了,是时候启动消息循环了!Looper的静态方法loop()实现了消息循环。
Looper.java
public static final void loop() { Looper me = myLooper(); 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(); while (true) { Message msg = queue.next(); // might block //if (!me.mRun) { // break; //} if (msg != null) { if (msg.target == null) { // No target is a magic identifier for the quit message. return; } if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println( ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " + msg.callback + ": " + msg.what ); msg.target.dispatchMessage(msg); if (me.mLogging!= null) me.mLogging.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("Looper", "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(); } } }
while(true)体现了消息循环中的“循环“,Looper会在循环体中调用queue.next()获取消息队 列中需要处理的下一条消息。当msg != null且msg.target != null时,调用msg.target.dispatchMessage(msg);分发消息,当分发完成后,调用msg.recycle();回收消 息。
msg.target是一个handler对象,表示需要处理这个消息的handler对象。Handler的void dispatchMessage(Message msg)方法如下:
Handler.java
public void dispatchMessage(Message msg) { if (msg.callback != null) { handleCallback(msg); } else { if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } handleMessage(msg); } }
可见,当msg.callback== null 并且mCallback == null时,这个例子是由handleMessage(msg);处理消息,上面我们说到子类覆盖这个方法可以实现消息的具体处理过程。
总结:从上面的分析过程可知,消息循环的核心是Looper,Looper持有消息 队列MessageQueue对象,一个线程可以把Looper设为该线程的局部变量,这就相当于这个线程建立了一个对应的消息队列。Handler的作 用就是封装发送消息和处理消息的过程,让其他线程只需要操作Handler就可以发消息给创建Handler的线程。由此可以知道,UI线程在创建的时候就建立了消息循环(在ActivityThread的public static final void main(String[] args)方法中实现),因此我们可以在其他线程给UI线程的handler发送消息,达到更新UI的目的。
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