Android学习笔记——异步消息机制

1、异步消息机制概述

Android的消息机制主要指：Handler的运行机制以及Handler附带的MessageQueue和Looper的工作过程。

其中Handler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提供这一功能用于解决：在子线程中无法访问UI的矛盾

扩展知识：

系统为何不允许在子线程中访问UI？
Android系统的UI控件不是线程安全的()
为何不考虑对UI控件的访问加上锁机制？
1、加上锁机制会让UI访问的逻辑复杂化
2、锁机制会降低UI访问的效率，由于锁机制会阻塞某些线程执行
————《Android开发艺术》

1.1 解析异步消息处理机制

整个机制由4部分组成：Message、Handler、MessageQueue和 Looper

• Message: 作为线程之间传递的消息，其可携带少量信息，用于线程之间的数据交互，如Message的what、arg1、arg2、obj—Object对象

• Handler:作为消息的处理者，其主要进行消息的发送和接收，且发送后的数据经过一系列的辗转处理后，最终传递到Handler的handleMessage()方法参数中（需在当前线程已经创建Looper后才能创建，系统主线程即ActivityThread已默认已经建立Looper）

• MessageQueue：消息队列，存储所有经过Handler发送的消息，这部分消息在被Looper处理之前，一直存在与消息队列中（每个线程只有一个MessageQueue对象，且其底层数据结构为单链表）

  其包含两个方法：
  1、enqueMessage()方法主要实现单链表的插入操作
  2、next方法是无限循环方法，消息队列无消息，next方法会阻塞在此；当有消息到来时，该方法返回这条消息并将其从单链表中移除           

• Looper：每个线程中MessageQueue的管家，构建循环系统，调用Looper的loop()方法后会进入一个无线循环中，当MessageQueue中存在一条消息，其就会将该消息取出，并传递到Handler的MessageQueue方法中（每个线程只有一个Looper对象，运行在创建Hanlder的线程中，且可通过ThreadLocal完成Looper的存取）

ThreadLocal：数据存储类，同一个ThreadLocal对象可以在不同的线程中维护一套数据的副本且彼此互不干扰,通过Thread.Values localValues 成员对其进行存储，底层的实现是table数组————《Android开发艺术》

可通过Looper.prepare()方法为当前线程创建一个Looper，并通过Looper.loop()开启消息循环，如下线程的创建：

    new Thread("Thread#2"){
      @Override
       public void run(){

          Looper.prepare();
          Handler handler = new Handler();
          Looper.loop();
      };
}.start();

此外通过prepareMainLooper，主要是给主线程ActivityThread传教Looper,getMainLooper方法可以在任何地方获取主线程的Looper

1.2 异步消息处理机制的使用

异步消息处理机制，可以实现线程之间的通信，主要用到在子线程中更新UI等，其整个处理流程如下：

• 1. 首先在主线程中创建Handler对象，并重写handleMessage()方法
• 2. 子线程中需要更新UI时，创建一个Message对象，并通过Hanlder的sendMessage()方法将此消息发出，此时会调用到MessageQueue的enqueueMessage方法，将消息放入队列
• 3. 消息会被添加到MessageQueue队列中等待处理
• 4. Looper则会一直尝试从MessageQueue中取出待处理消息Messgae，最后发回Handler的handleMessage()方法中（通过在Looper.loop()方法中回调dispatchMessage()方法）

异步消息处理机制流程示意图