最近看了《Android内核剖析》这本书,将学习笔记整理如下
1. 异步消息线程
异步消息线程不同一般线程的是,它的线程run方法有一个无限循环,没循环一次,从其内部的消息队列中取出一个消息并调用回调函数进行处理。如果消息队列为空,线程暂停,直到消息队列中有新的消息。
一般而言有两种需求需要用到异步线程处理:
(1) 任务需要常驻
(2) 任务需要根据外部传递的消息做出不同的操作
2. Android异步线程的实现方法
在线程的内部有一个或多个Handler对象,外部程序通过该handler对象向线程发送异步消息,消息经由Handler传递到MessageQueue对象中。线程内部只能包含一个MessageQueue对象,线程主执行函数从MessageQueue中读取消息,并回调Handler对象中的回调函数handleMessage()。下面的代码是一个简单的实例。
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(); } }
2.1 Looper
Looper的作用有两点,第一是调用静态函数prepare()为线程创建一个消息队列;第二是调用静态函数loop(),使调用该函数的线程进行无限循环,并从消息队列中读取消息。
(1)调用prepare()函数
public static final void prepare() { if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper()); }
//Looper构造函数
private Looper() { mQueue = new MessageQueue(); mRun = true; mThread = Thread.currentThread(); }
在代码中,变量sThreadLocal的类型是ThreadLocal,该类的作用是提供“线程局部存储”,从变量的作用域来理解下这个概念。
函数成员变量-------------------------------- | 仅在函数内部有效 |
类成员变量 --------------------------------- | 仅在对象内部有效 |
线程局部存储(TLS)变量-------------------- | 在本线程内的任何对象内保持一致 |
类静态变量------------------------------------ | 在本进程内的任何对象内保持一致 |
跨进程通信(IPC)变量----------------------- | 一般使用Binder进行定义,在所有进程中保持一致 |
从上述的代码可以看到,一个线程只允许创建一个Looper对象,这是因为每个Looper对象都会创建一个MessageQueue对象,一个异步线程中只能有一个消息队列,所以也就只能有一个Looper对象
(2)调用loop()函数
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) { // might block 如果队列为空,则当前线程就会被挂起,next()函数内部会暂停线程 Message msg = queue.next(); 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 ); //回调函数完成对消息的处理。msg.target的类型是Handler,msg最终交予handleMessage()处理 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); } //回收message对象占用的系统资源 msg.recycle(); } } }
2.2 MessageQueue
消息队列采用排队方式对消息进行处理,即先到的消息会先得到处理,但如果消息本身指定了被处理的时刻,则必须等到该时刻才能处理该消息。
2.3 Handler
尽管MessageQueue提供了直接读/写的函数接口,但对于应用程序员而言,一般不直接读/写消息队列。
程序员一般使用Handler类向消息队列发送消息,并重载Handler的handleMessage函数添加消息处理代码。
handler对象只能添加到有消息队列的线程中,否则会发生异常。因此,在构造Handler对象前,必须已经执行过Looper.prepare(),但prepare()不能被执行两次。
一个线程中可以包含多个Handler对象。在Looper.loop函数中,不同的Message对应不同的Handler对象,从而回调不同的handleMessage函数。
异步消息处理线程处理用于多线程的消息传递外,它还和跨进程调用(IPC)一起被使用,用于实现异步跨进程调用。