深入理解Android消息處理系統(tǒng)原理
Android應(yīng)用程序也是消息驅(qū)動的，按道理來說也應(yīng)該提供消息循環(huán)機(jī)制。實(shí)際上谷歌參考了Windows的消息循環(huán)機(jī)制，也在Android系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了消息循環(huán)機(jī)制。
Android通過Looper、Handler來實(shí)現(xiàn)消息循環(huán)機(jī)制，Android消息循環(huán)是針對線程的(每個(gè)線程都可以有自己的消息隊(duì)列和消息循環(huán))。
本文深入介紹一下Android消息處理系統(tǒng)原理。
Android系統(tǒng)中Looper負(fù)責(zé)管理線程的消息隊(duì)列和消息循環(huán)，具體實(shí)現(xiàn)請參考Looper的源碼。 可以通過Loop.myLooper()得到當(dāng)前線程的Looper對象，通過Loop.getMainLooper()可以獲得當(dāng)前進(jìn)程的主線程的Looper對象。
前面提到Android系統(tǒng)的消息隊(duì)列和消息循環(huán)都是針對具體線程的，一個(gè)線程可以存在(當(dāng)然也可以不存在)一個(gè)消息隊(duì)列 和一個(gè)消息循環(huán)(Looper)，特定線程的消息只能分發(fā)給本線程，不能進(jìn)行跨線程，跨進(jìn)程通訊。但是創(chuàng)建的工作線程默認(rèn)是沒有消息循環(huán)和消息隊(duì)列的，如果想讓該線程具有消息隊(duì)列和消息循環(huán)，需要在線程中首先調(diào)用Looper.prepare()來創(chuàng)建消息隊(duì)列，然后調(diào)用Looper.loop()進(jìn)入消息循環(huán)。如下例所示：
- 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();
- }
- }
這樣你的線程就具有了消息處理機(jī)制了，在Handler中進(jìn)行消息處理。
Activity是一個(gè)UI線程，運(yùn)行于主線程中，Android系統(tǒng)在啟動的時(shí)候會為Activity創(chuàng)建一個(gè)消息隊(duì)列和消息循環(huán)(Looper)。詳細(xì)實(shí)現(xiàn)請參考ActivityThread.java文件。
Handler的作用是把消息加入特定的(Looper)消息隊(duì)列中，并分發(fā)和處理該消息隊(duì)列中的消息。構(gòu)造Handler的時(shí)候可以指定一個(gè)Looper對象，如果不指定則利用當(dāng)前線程的Looper創(chuàng)建。詳細(xì)實(shí)現(xiàn)請參考Looper的源碼。
Activity、Looper、Handler的關(guān)系如下圖所示：
一個(gè)Activity中可以創(chuàng)建多個(gè)工作線程或者其他的組件，如果這些線程或者組件把他們的消息放入Activity的主線程消息隊(duì)列，那么該消息就會在 主線程中處理了。因?yàn)橹骶€程一般負(fù)責(zé)界面的更新操作，并且Android系統(tǒng)中的weget不是線程安全的，所以這種方式可以很好的實(shí)現(xiàn)Android界 面更新。在Android系統(tǒng)中這種方式有著廣泛的運(yùn)用。
那么另外一個(gè)線程怎樣把消息放入主線程的消息隊(duì)列呢?
答案是通過Handle對象，只要Handler對象以主線程的Looper創(chuàng)建，那么調(diào)用 Handler的sendMessage等接口，將會把消息放入隊(duì)列都將是放入主線程的消息隊(duì)列。并且將會在Handler主線程中調(diào)用該handler 的handleMessage接口來處理消息。
這里面涉及到線程同步問題，請先參考如下例子來理解Handler對象的線程模型：
1、首先創(chuàng)建MyHandler工程。
2、在MyHandler.java中加入如下的代碼：
- package com.simon;
- import android.app.Activity;
- import android.os.Bundle;
- import android.os.Message;
- import android.util.Log;
- import android.os.Handler;
- public class MyHandler extends Activity {
- static final String TAG = "Handler";
- Handler h = new Handler(){
- public void handleMessage (Message msg)
- {
- switch(msg.what)
- {
- case HANDLER_TEST:
- Log.d(TAG, "The handler thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");
- break;
- }
- }
- };
- static final int HANDLER_TEST = 1;
- /** Called when the activity is first created. */
- @Override
- public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- Log.d(TAG, "The main thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");
- new myThread().start();
- setContentView(R.layout.main);
- }
- class myThread extends Thread
- {
- public void run()
- {
- Message msg = new Message();
- msg.what = HANDLER_TEST;
- h.sendMessage(msg);
- Log.d(TAG, "The worker thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");
- }
- }
- }
在這個(gè)例子中我們主要是打印，這種處理機(jī)制各個(gè)模塊的所處的線程情況。如下是我的機(jī)器運(yùn)行結(jié)果：
09-10 23:40:51.478: DEBUG/Handler(302): The main thread id = 1 09-10 23:40:51.569: DEBUG/Handler(302): The worker thread id = 8 09-10 23:40:52.128: DEBUG/Handler(302): The handler thread id = 1
我們可以看出消息處理是在主線程中處理的，在消息處理函數(shù)中可以安全的調(diào)用主線程中的任何資源，包括刷新界面。工作線程和主線程運(yùn)行在不同的線程中，所以必須要注意這兩個(gè)線程間的競爭關(guān)系。
上例中，你可能注意到在工作線程中訪問了主線程handler對象，并在調(diào)用handler的對象向消息隊(duì)列加入了一個(gè)消息。這個(gè)過程中會不會出現(xiàn)消息隊(duì) 列數(shù)據(jù)不一致問題呢?答案是handler對象不會出問題，因?yàn)閔andler對象管理的Looper對象是線程安全的，不管是加入消息到消息隊(duì)列和從隊(duì) 列讀出消息都是有同步對象保護(hù)的，具體請參考Looper.java文件。上例中沒有修改handler對象，所以handler對象不可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不 一致的問題。
通過上面的分析，我們可以得出如下結(jié)論：
1、如果通過工作線程刷新界面，推薦使用handler對象來實(shí)現(xiàn)。
2、注意工作線程和主線程之間的競爭關(guān)系。推薦handler對象在主線程中構(gòu)造完成(并且啟動工作線程之后不要再修改之，否則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致)，然后在工作線程中可以放心的調(diào)用發(fā)送消息SendMessage等接口。
3、除了2所述的hanlder對象之外的任何主線程的成員變量如果在工作線程中調(diào)用，仔細(xì)考慮線程同步問題。如果有必要需要加入同步對象保護(hù)該變量。
4、handler對象的handleMessage接口將會在主線程中調(diào)用。在這個(gè)函數(shù)可以放心的調(diào)用主線程中任何變量和函數(shù)，進(jìn)而完成更新UI的任務(wù)。
5、Android很多API也利用Handler這種線程特性，作為一種回調(diào)函數(shù)的變種，來通知調(diào)用者。這樣Android框架就可以在其線程中將消息發(fā)送到調(diào)用者的線程消息隊(duì)列之中，不用擔(dān)心線程同步的問題。
深入理解Android消息處理機(jī)制對于應(yīng)用程序開發(fā)非常重要，也可以讓你對線程同步有更加深刻的認(rèn)識。
【編輯推薦】
