Android开发之消息处理机制(二)——消息循环

Android开发之消息处理机制(二)——消息循环

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* Android开发之消息处理机制(二)——消息循环

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* Created on: 2011-9-1

* Author: blueeagle

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先介绍一下如何在Android应用程序中使用后台线程和UI线程。

创建Android友好的后台线程时,最灵活的方式就是创建Handler子类的一个实例。每个Activity仅需要一个Handler对象,而且不需要手动注册他。

后台线程可以与Handler通讯,Handler将在Activity的UI线程上执行自己所有的工作。这一点非常重要。因为UI的更改,只能发生在Activity的UI线程上。

有两种与Handler通信的方式:消息和Runnable对象。

关于消息:

要向Handler发送一个Message,首先调用obtainMessage()从池中获取Message对象。obtainMessage()对象有许多特点,允许创建空的Message对象或填充了消息标示符和参数的对象。需要的Handler处理过程越复杂,就越需要将数据放在Message中,以帮助Handler区分不同的事件。

然后可以通过消息队列将Message发送给Handler,此时需要使用sendMessage…()系列方法中的一个方法。

sendMessage();立即将消息放在队列中。

sendMessageAtFrontOfQueue();立即将消息放在队列中,并将其放在消息队列的最前面,这样该消息就会具有比所有其他消息更高的优先级。

sendMessageAtTime();在规定的时间将消息放在队列中,这个时间用ms表示,基于系统正常工作时间。(SystemClock.uptimeMillis())

sendMessageDelayed();在一段延迟之后将消息放在队列中,延迟用ms表示。

要处理这些消息,Handler需要实现handleMessage(),将使用出现在消息队列中的每个消息来调用handleMessage()。此处Handler可以根据需要更新UI。但是,它仍然应该迅速完成此工作,因为在它完成之前,其他UI工作会暂停。

关于Runnable :

如果不愿意使用Message对象,也可以将Runnable对象传递给Handler,Handler将在ActivityUI线程上运行这些Runnable对象。Handler提供了一组post…()方法来传入Runnable对象供最终处理。

对Android的消息循环机制的理解,可以仿照Windows消息循环的机制进行。

每个Handler都会和一个线程和线程的message queue关联起来,此时你可以传递messages 和 runnable对象到message queue中。后面可以从message queue中拿出该对象并且执行。Handler, Message queue这两个对象之间的交互,就涉及到了Looper这个东西。

关于Handler,Looper,Message Queue三者之间的关系,如下图所示:

Android开发之消息处理机制(二)——消息循环_第1张图片

Handler有很多构造函数

Handler在无参数的构造方法中调用Looper.myLooper()方法,里面就是从当前线程里面获取一个Looper的同时一并初始化MessageQueue,并且从中得到looper的MessageQueue。可以看出Handler就是Looper和MessageQueue的管理者和调度者。

其中最重要的是sendMessageAtTime方法,当你往Handler中发送Message消息的时候,从代码看出他自己并不去处理Message,而是交给了MessageQueue,由queue.enqueueMessage来处理。

Looper代码中有一个prepare()方法,通过ThreadLocal实现一个线程只有一个Looper。

Handler的消息发送

Handler是一个核心,负责message的创建,获得,处理。Handler的sendMessage()方法最终其实就是调用了queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);把消息放入message queue中。Looper通过Looper.loop()检测到有消息并将消息广播后,Handler又负责接收到此消息并调用handleMessage进行处理接下来的事情。Message的创建一般都是通过如下代码建立的,把Handler传进去。

public final Message obtainMessage()

{

return Message.obtain(this);

}

这种工作方式如下图所示:

Android开发之消息处理机制(二)——消息循环_第2张图片

Message在里面是一个链表的结构。在这个方法中,会首先去MessagePool(消息回收站)去找Message,如果有被回收的Message,则会将这个Message取出来进行再利用。如果没有被回收的,这时系统才会真正new一个Message对象出来当然MessagePool不是无限大的,它最多只能保存十条回收的消息,多出来的就直接删除了。

至此,我们看到,一个Message经由Handler创建、发送,MessageQueue的入队,Looper的抽取,又再一次地回到Handler进行处理。而绕的这一圈,也正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。

在主线程(UI线程)里,如果创建Handler时不传入Looper对象,那么将直接使用主线程(UI线程)的Looper对象(系统已经帮我们创建了);在其它线程里,如果创建Handler时不传入Looper对象,那么,这个Handler将不能接收处理消息。在创建Handler之前,为该线程准备好一个Looper(Looper.prepare),然后让这个Looper跑起来(Looper.loop),抽取Message,这样,Handler才能正常工作。

因此,Handler处理消息总是在创建Handler的线程里运行。

下面根据上述理论知识,来举几个例子:

例1:

在UI线程中调用Handler的Post方法。代码如下:


程序运行结果如下图:

在这个程序中,我们New了一个没有参数的Handler对象myHandler,这个myHandler自动与当前运行程序相关联,也就是说,这个myHandler将与当前运行的线程使用同一个消息队列,并且可以处理该队列中的消息。

在程序代码中,这个myHandler向消息队列中post了一个myRunnable对象。在myRunnable的run方法中,打印当前线程的ID。由结果得知,我们New出来的这个myHandler是把消息或者Runnable对象送到当前的线程中的。这里我们没有调用线程的start()函数,因此也就不会去创建一个新的线程。而是在原有线程的内部,直接调用run()方法。因此输出的ID是相同的。

那么如何创建新的线程呢?在Android开发之消息处理机制(一)中已经知道如何去创建一个新的线程,这里继续举一个例子来进行比较说明。

例2:

首先需要创建一个线程,这个线程可以是自己创建的线程,也可以是HandlerThread,这个线程需要继承于Thread类或者实现Runnable接口。其次需要有一个Handler,这个Handler可以是Handler也可以继承于Handler并且需要有一个有Looper参数的构造函数。然后就可以进行消息的分发执行了。

具体示例代码如下:


关于线程更新UI的方法,在(一)中已经说过。下面利用一个示例将消息循环过程进行展示,进而实现音乐播放,UI线程中更新歌词的例子来说明消息处理机制。例子较简单,没有实现歌词同步等内容。只是为了更深刻的理解线程运行情况。

按照上述理论:代码如下:

关于简单的音乐播放的源码如下:

综上,基本了解了Android下的关于线程,消息循环的一些概念,还需要深入了解Looper如何运用在程序中等。


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