Android消息机制Handler深入理解

概述

Handler是Android消息机制的上层接口。通过它可以轻松地将一个任务切换到Handler所在的线程中去执行。通常情况下,Handler的使用场景就是更新UI。

Handler的使用

在子线程中,进行耗时操作,执行完操作后,发送消息,通知主线程更新UI。

public class Activity extends android.app.Activity {

private Handler mHandler = new Handler(){

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

super.handleMessage(msg);

// 更新UI

}

}

;

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState, PersistableBundle persistentState) {

super.onCreate(savedInstanceState, persistentState);

setContentView(R.layout.activity_main);

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

// 执行耗时任务 ...

// 任务执行完后,通知Handler更新UI

Message message = Message.obtain();

message.what = 1;

mHandler.sendMessage(message);

}

}

).start();

}

}

Handler架构

Handler消息机制主要包括:MessageQueue、Handler、Looper这三大部分,以及Message。

  • Message:需要传递的消息,可以传递数据;
  • MessageQueue:消息队列,但是它的内部实现并不是用的队列,而是通过单链表的数据结构来维护消息列表,因为单链表在插入和删除上比较有优势。主要功能是向消息池投递消息( MessageQueue.enqueueMessage)和取走消息池的消息( MessageQueue.next)。
  • Handler:消息辅助类,主要功能是向消息池发送各种消息事件( Handler.sendMessage)和处理相应消息事件( Handler.handleMessage);
  • Looper:消息控制器,不断循环执行( Looper.loop),从MessageQueue中读取消息,按分发机制将消息分发给目标处理者。

从上面的类图可以看出:

  • Looper有一个MessageQueue消息队列;
  • MessageQueue有一组待处理的Message;
  • Message中记录发送和处理消息的Handler;
  • Handler中有Looper和MessageQueue。

MessageQueue、Handler和Looper三者之间的关系: 每个线程中只能存在一个Looper,Looper是保存在ThreadLocal中的。 主线程(UI线程)已经创建了一个Looper,所以在主线程中不需要再创建Looper,但是在其他线程中需要创建Looper。 每个线程中可以有多个Handler,即一个Looper可以处理来自多个Handler的消息。 Looper中维护一个MessageQueue,来维护消息队列,消息队列中的Message可以来自不同的Handler。

Handler的运行流程

在子线程执行完耗时操作,当Handler发送消息时,将会调用 MessageQueue.enqueueMessage,向消息队列中添加消息。 当通过 Looper.loop开启循环后,会不断地从消息池中读取消息,即调用 MessageQueue.next, 然后调用目标Handler(即发送该消息的Handler)的 dispatchMessage方法传递消息, 然后返回到Handler所在线程,目标Handler收到消息,调用 handleMessage方法,接收消息,处理消息。

源码分析

在子线程创建Handler

class LooperThread extends Thread {

public Handler mHandler;

public void run() {

Looper.prepare();

mHandler = new Handler() {

public void handleMessage(Message msg) {

// process incoming messages here

}

}

;

Looper.loop();

}

}

从上面可以看出,在子线程中创建Handler之前,要调用 Looper.prepare()方法,Handler创建后,还要调用 Looper.loop()方法。而前面我们在主线程创建Handler却不要这两个步骤,因为系统帮我们做了。

主线程的Looper

在ActivityThread的main方法,会调用 Looper.prepareMainLooper()来初始化Looper,并调用 Looper.loop()方法来开启循环。

public final class ActivityThread extends ClientTransactionHandler {

// ...

public static void main(String[] args) {

// ...

Looper.prepareMainLooper();

// ...

Looper.loop();

}

}

Looper

从上可知,要使用Handler,必须先创建一个Looper。

初始化Looper:

public final class Looper {

public static void prepare() {

prepare(true);

}

private static void prepare(Boolean quitAllowed) {

if (sThreadLocal.get() != null) {

throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");

}

sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));

}

public static void prepareMainLooper() {

prepare(false);

synchronized (Looper.class) {

if (sMainLooper != null) {

throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");

}

sMainLooper = myLooper();

}

}

private Looper(Boolean quitAllowed) {

mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);

mThread = Thread.currentThread();

}

// ...

}

从上可以看出,不能重复创建Looper,每个线程只能创建一个。创建Looper,并保存在 ThreadLocal。其中ThreadLocal是线程本地存储区(Thread Local Storage,简称TLS),每个线程都有自己的私有的本地存储区域,不同线程之间彼此不能访问对方的TLS区域。

开启Looper

public final class Looper {

// ...

public static void loop() {

// 获取TLS存储的Looper对象

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;

// 进入loop主循环方法

for (;;) {

Message msg = queue.next();

// 可能会阻塞,因为next()方法可能会无线循环

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

final Printer logging = me.mLogging;

if (logging != null) {

logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +

msg.callback + ": " + msg.what);

}

// ...

final long dispatchStart = needStartTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;

final long dispatchEnd;

try {

// 获取msg的目标Handler,然后分发Message

msg.target.dispatchMessage(msg);

dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;

}

finally {

if (traceTag != 0) {

Trace.traceEnd(traceTag);

}

}

// ...

msg.recycleUnchecked();

}

}

}

Handler

创建Handler:

public class Handler {

// ...

public Handler() {

this(null, false);

}

public Handler(Callback callback, Boolean async) {

// ...

// 必须先执行Looper.prepare(),才能获取Looper对象,否则为null

mLooper = Looper.myLooper();

if (mLooper == null) {

throw new RuntimeException(

"Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()

+ " that has not called Looper.prepare()");

}

mQueue = mLooper.mQueue;

// 消息队列,来自Looper对象

mCallback = callback;

// 回调方法

mAsynchronous = async;

// 设置消息是否为异步处理方式

}

}

发送消息

子线程通过Handler的post()方法或send()方法发送消息,最终都是调用 sendMessageAtTime()方法。

post方法:

public final Boolean post(Runnable r){

return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);

}

public final Boolean postAtTime(Runnable r, long uptimeMillis){

return sendMessageAtTime(getPostMessage(r), uptimeMillis);

}

public final Boolean postAtTime(Runnable r, Object token, long uptimeMillis){

return sendMessageAtTime(getPostMessage(r, token), uptimeMillis);

}

public final Boolean postDelayed(Runnable r, long delayMillis){

return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis);

}

private static Message getPostMessage(Runnable r) {

Message m = Message.obtain();

m.callback = r;

return m;

}

send方法:

public final Boolean sendMessage(Message msg){

return sendMessageDelayed(msg, 0);

}

public final Boolean sendEmptyMessage(int what){

return sendEmptyMessageDelayed(what, 0);

}

public final Boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {

Message msg = Message.obtain();

msg.what = what;

return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);

}

public final Boolean sendEmptyMessageAtTime(int what, long uptimeMillis) {

Message msg = Message.obtain();

msg.what = what;

return sendMessageAtTime(msg, uptimeMillis);

}

public final Boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis){

if (delayMillis < 0) {

delayMillis = 0;

}

return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);

}

sendMessageAtTime()

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);

}

分发消息

在loop()方法中,获取到下一条消息后,执行 msg.target.dispatchMessage(msg),来分发消息到目标Handler。

public class Handler {

// ...

public void dispatchMessage(Message msg) {

if (msg.callback != null) {

// 当Message存在回调方法,调用该回调方法

handleCallback(msg);

} else {

if (mCallback != null) {

// 当Handler存在Callback成员变量时,回调其handleMessage()方法

if (mCallback.handleMessage(msg)) {

return;

}

}

// Handler自身的回调方法

handleMessage(msg);

}

}

private static void handleCallback(Message message) {

message.callback.run();

}

}

总结

到此这篇关于深入理解Android消息机制Handler的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。

以上是 Android消息机制Handler深入理解 的全部内容, 来源链接: utcz.com/p/244147.html

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