Handler机制中的五大对象

Handler机制中的五大对象

android的消息处理有三个核心类:Looper,Handler和Message。其实还有一个Message Queue(消息队列),但是MQ被封装到Looper里面了,我们不会直接与MQ打交道,因此我没将其作为核心类。 另外, 还有一个类: HandlerThread.

Message: 消息
MessageQueue: 消息队列
Handler: 消息处理器, 发送, 处理消息
Looper: 循环器
HandlerThread: 消息处理线程
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ActivityThread这个类可以看看.
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先来走一遍源码:
首先是Handler的无参构造方法 Handler():
    public Handler() {
        if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
            final Classextends 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;
    }
Looper.myLooper():
    public static Looper myLooper() {
        return sThreadLocal.get();
    }
注意这里报的异常
     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));
    }



三步:
1. Looper.prepare();
2. new Handler();
3. Looper.loop();



Looper

Looper的字面意思是“循环者”,它被设计用来使一个普通线程变成Looper线程。所谓Looper线程就是循环工作的线程。在程序开发中(尤其是GUI开发中),我们经常会需要一个线程不断循环,一旦有新任务则执行,执行完继续等待下一个任务,这就是Looper线程。使用Looper类创建Looper线程很简单:

public  class LooperThread  extends Thread {
        @Override
         public  void run() {
             //  将当前线程初始化为Looper线程
            Looper.prepare();

             //  ...其他处理,如实例化handler

             //  开始循环处理消息队列
            Looper.loop();
    }
}

通过上面两行核心代码,你的线程就升级为Looper线程了! 下面仔细分析:

1)Looper.prepare()

Handler机制中的五大对象_第1张图片

 


通过上图可以看到,现在你的线程中有一个Looper对象,它的内部维护了一个消息队列MQ。
注意, 一个Thread只能有一个Looper对象 ,为什么呢?咱们来看源码。  
public  class Looper {
     //  每个线程中的Looper对象其实是一个ThreadLocal,即线程本地存储(TLS)对象
     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
}

通过源码,prepare()背后的工作方式一目了然,其核心就是将looper对象定义为ThreadLocal。

2)Looper.loop()

Handler机制中的五大对象_第2张图片

 

调用loop方法后,Looper线程就开始真正工作了,它不断从自己的MQ中取出队头的消息(也叫任务)执行。其源码分析如下:

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

         //  这两行没看懂= = 不过不影响理解
        Binder.clearCallingIdentity();
         final  long ident = Binder.clearCallingIdentity();
         //  开始循环
         while ( true) {
            Message msg = queue.next();  //  取出message
             if (msg !=  null) {
                 if (msg.target ==  null) {
                     //  message没有target为结束信号,退出循环
                     return;
                }
         //  日志。。。
                 if (me.mLogging!=  null) me.mLogging.println(
                    ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
                    + msg.callback + ": " + msg.what );
                 //  非常重要!将真正的处理工作交给message的target,即后面要讲的handler
                msg.target.dispatchMessage(msg);
                 //  还是日志。。。
                 if (me.mLogging!=  null) me.mLogging.println(...)

                 //  回收message资源
                msg.recycle();
            }
        }
    }

到此为止,你应该对Looper有了基本的了解,总结几点:

1.每个线程有且最多只能有一个Looper对象,它是一个ThreadLocal

2.Looper内部有一个消息队列,loop()方法调用后线程开始不断从队列中取出消息执行

3.Looper使一个线程变成Looper线程。

那么,我们如何往MQ上添加消息呢?下面有请Handler!

Handler

什么是handler?handler扮演了往MQ上添加消息和处理消息的角色( 只处理由自己发出的消息),即 通知MQ它要执行一个任务(sendMessage),并在loop到自己发送的任务时的时候执行该任务(handleMessage),整个过程是异步的。handler创建时会关联一个looper,默认的构造方法将关联当前线程的looper,不过这也是可以set的。默认的构造方法:
public  class handler {

     final MessageQueue mQueue;   //  关联的MQ
     final Looper mLooper;   //  关联的looper
     final Callback mCallback; 
     //  其他属性

     public Handler() {
        ...
         //  默认将关联当前线程的looper
        mLooper = Looper.myLooper();
         //  looper不能为空,即该默认的构造方法只能在looper线程中使用
         if (mLooper ==  null) {
             throw  new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
        }
         //  重要!!!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
        mQueue = mLooper.mQueue;
        mCallback =  null;
    }
}

下面我们就可以为之前的LooperThread类加入Handler:

public  class LooperThread  extends Thread {
private Handler handler1;
private Handler handler2;

@Override
public  void run() {
//  将当前线程初始化为Looper线程
        Looper.prepare();

//  实例化两个handler
        handler1 =  new Handler();
        handler2 =  new Handler();

//  开始循环处理消息队列
        Looper.loop();
    }
}

加入handler后的效果如下图:

Handler机制中的五大对象_第3张图片

 

可以看到,一个线程可以有多个Handler,但是只能有一个Looper!

Handler发送消息

有了handler之后,我们就可以使用 

post(Runnable)postAtTime(Runnable, long), postDelayed(Runnable, long), 

sendEmptyMessage(int), sendMessage(Message),

 sendMessageAtTime(Message,long) sendMessageDelayed(Message, long)

这些方法向MQ上发送消息了。光看这些API你可能会觉得handler能发两种消息,一种是Runnable对象,一种是message对象,

这是直观的理解,但其实post发出的Runnable对象最后都被封装成message对象了,见源码:

//  此方法用于向关联的MQ上发送Runnable对象,它的run方法将在handler关联的looper线程中执行
public  final  boolean post(Runnable r){
//  注意getPostMessage(r)将runnable封装成message
return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
private   final  Message getPostMessage(Runnable r) {
        Message m  =  Message.obtain();   // 得到空的message
        m.callback  =  r;   // 将runnable设为message的callback,
return m;
}

public  boolean sendMessageAtTime(Message msg,  long uptimeMillis){
boolean sent =  false;
        MessageQueue queue = mQueue;
if (queue !=  null) {
            msg.target =  this;   //  message的target必须设为该handler!
            sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
        } else  {
                RuntimeException e  =   new  RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
            Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
        }
return sent;
}

其他方法就不罗列了,总之通过handler发出的message有如下特点:

1.message.target为该handler对象,这确保了looper执行到该message时能找到处理它的handler,

即loop()方法中的关键代码msg.target.dispatchMessage(msg);

2.post发出的message,其callback为Runnable对象

Handler处理消息

说完了消息的发送,再来看下handler如何处理消息。消息的处理是通过核心方法dispatchMessage(Message msg)与钩子方法handleMessage(Message msg)完成的,见源码

//  处理消息,该方法由looper调用
public  void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback !=  null) {
     //  如果message设置了callback,即runnable消息,处理callback!
            handleCallback(msg);
        }  else {
//  如果handler本身设置了callback,则执行callback
if (mCallback !=  null) {
/*  这种方法允许让activity等来实现Handler.Callback接口,避免了自己编写handler重写handleMessage方法。
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                         return ;
                }
            }
             //  如果message没有callback,则调用handler的钩子方法handleMessage
            handleMessage(msg);
        }
    }

//  处理runnable消息
private  final  void handleCallback(Message message) {
        message.callback.run();   // 直接调用run方法!
    }
//  由子类实现的钩子方法
public  void handleMessage(Message msg) {
    }

可以看到,除了handleMessage(Message msg)和Runnable对象的run方法由开发者实现外(实现具体逻辑),handler的内部工作机制对开发者是透明的。这正是handler API设计的精妙之处!

Handler的用处

我在小标题中将handler描述为“异步处理大师”,这归功于Handler拥有下面两个重要的特点:

1.handler可以在任意线程发送消息,这些消息会被添加到关联的MQ上。

Handler机制中的五大对象_第4张图片

                

2.handler是在它关联的looper线程中处理消息的。

Handler机制中的五大对象_第5张图片

 

这就解决了android最经典的不能在其他非主线程中更新UI的问题。android的主线程也是一个looper线程(looper在android中运用很广),我们在其中创建的handler默认将关联主线程MQ。因此,利用handler的一个solution就是在activity中创建handler并将其引用传递给worker thread,worker thread执行完任务后使用handler发送消息通知activity更新UI。(过程如图)

Handler机制中的五大对象_第6张图片

 

下面给出sample代码,仅供参考:

View Code
public  class TestDriverActivity  extends Activity {
private TextView textview;

    @Override
protected  void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        textview = (TextView) findViewById(R.id.textview);
//  创建并启动工作线程
        Thread workerThread =  new Thread( new SampleTask( new MyHandler()));
        workerThread.start();
    }

public  void appendText(String msg) {
        textview.setText(textview.getText() + "\n" + msg);
    }

class MyHandler  extends Handler {
        @Override
public  void handleMessage(Message msg) {
            String result = msg.getData().getString("message");
//  更新UI
            appendText(result);
        }
    }
}
  View Code
public  class SampleTask  implements Runnable {
private  static  final String TAG = SampleTask. class.getSimpleName();
    Handler handler;

public SampleTask(Handler handler) {
super();
this.handler = handler;
    }

    @Override
public  void run() {
try {   //  模拟执行某项任务,下载等
            Thread.sleep(5000);
//  任务完成后通知activity更新UI
            Message msg = prepareMessage("task completed!");
//  message将被添加到主线程的MQ中
            handler.sendMessage(msg);
        }  catch (InterruptedException e) {
            Log.d(TAG, "interrupted!");
        }

    }

private Message prepareMessage(String str) {
        Message result = handler.obtainMessage();
        Bundle data =  new Bundle();
        data.putString("message", str);
        result.setData(data);
return result;
    }

}

当然,handler能做的远远不仅如此,由于它能post Runnable对象,它还能与Looper配合实现经典的Pipeline Thread(流水线线程)模式。请参考此文《Android Guts: Intro to Loopers and Handlers》

封装任务 Message

在整个消息处理机制中,message又叫task,封装了任务携带的信息和处理该任务的handler。message的用法比较简单,这里不做总结了。但是有这么几点需要注意(待补充):

1.尽管Message有public的默认构造方法,但是你应该通过Message.obtain()来从消息池中获得空消息对象,以节省资源

2.如果你的message只需要携带简单的int信息,请优先使用Message.arg1和 Message.arg2 来传递信息,这比用 setData(Bundle bundle) 更省内存

3.擅用message.what来标识信息,以便用不同方式处理message。

MessageQueue取出顺序

?根据时间

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2014年11月4日16:57:43, 感觉以前的自己 too young too simple 啊, 哈哈.








来自为知笔记(Wiz)


转载于:https://www.cnblogs.com/ywq-come/p/5926633.html

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