Android进程与线程基本知识二

2. 单线程模型

当一个程序第一次启动时，Android会同时启动一个对应的主线程（Main Thread），主线程主要负责处理与UI相关的事件，如用户的按键事件，用户接触屏幕的事件以及屏幕绘图事件，并把相关的事件分发到对应的组件进行处理。所以主线程通常又被叫做UI线程。

在开发Android应用时必须遵守单线程模型的原则： Android UI操作并不是线程安全的并且这些操作必须在UI线程中执行。

2.1 子线程更新UI Android的UI是单线程(Single-threaded)的。

为了避免拖住GUI，一些较费时的对象应该交给独立的线程去执行。如果幕后的线程来执行UI对象，Android就会发出错误讯息 CalledFromWrongThreadException。以后遇到这样的异常抛出时就要知道怎么回事了！

2.2 Message Queue

在单线程模型下，为了解决类似的问题，Android设计了一个Message Queue(消息队列)， 线程间可以通过该Message Queue并结合Handler和Looper组件进行信息交换。下面将对它们进行分别介绍：

2.2.1. Message Message消息

理解为线程间交流的信息，处理数据后台线程需要更新UI，则发送Message内含一些数据给UI线程。

2.2.2. Handler Handler处理者

是Message的主要处理者，负责Message的发送，Message内容的执行处理。后台线程就是通过传进来的Handler对象引用来sendMessage(Message)。而使用Handler，需要implement 该类的 handleMessage(Message) 方法，它是处理这些Message的操作内容，例如Update UI。通常需要子类化Handler来实现handleMessage方法。

2.2.3. Message Queue Message Queue消息队列

用来存放通过Handler发布的消息，按照先进先出执行。 每个message queue都会有一个对应的Handler。Handler会向message queue通过两种方法发送消息：sendMessage或post。这两种消息都会插在message queue队尾并按先进先出执行。但通过这两种方法发送的消息执行的方式略有不同：通过sendMessage发送的是一个message对象,会被Handler的handleMessage()函数处理；而通过post方法发送的是一个runnable对象，则会自己执行。

2.2.4. Looper Looper是每条线程里的Message Queue的管家。

Android没有Global的Message Queue，而Android会自动替主线程(UI线程)建立Message Queue，但在子线程里并没有建立Message Queue。所以调用Looper.getMainLooper()得到的主线程的Looper不为NULL，但调用Looper.myLooper()得到当前线程的Looper就有可能为NULL。

对于子线程使用Looper，API Doc提供了正确的使用方法：

package com.test;

import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;

class LooperThread extends Thread {
public Handler mHandler;

public void run() {
Looper.prepare(); // 创建本线程的Looper并创建一个MessageQueue
mHandler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {

// process incoming messages here
}
};

Looper.loop(); // 开始运行Looper,监听Message Queue
}
}

 

这个Message机制的大概流程：

1. 在Looper.loop()方法运行开始后，循环地按照接收顺序取出Message Queue里面的非NULL的Message。

2. 一开始Message Queue里面的Message都是NULL的。当Handler.sendMessage(Message)到Message Queue，该函数里面设置了那个Message对象的target属性是当前的Handler对象。随后Looper取出了那个Message，则调用该Message的target指向的Hander的dispatchMessage函数对Message进行处理。

在dispatchMessage方法里，如何处理Message则由用户指定，三个判断，优先级从高到低：

1) Message里面的Callback，一个实现了Runnable接口的对象，其中run函数做处理工作；

2) Handler里面的mCallback指向的一个实现了Callback接口的对象，由其handleMessage进行处理；

3) 处理消息Handler对象对应的类继承并实现了其中handleMessage函数，通过这个实现的handleMessage函数处理消息。

由此可见，我们实现的handleMessage方法是优先级最低的！

3. Handler处理完该Message (update UI) 后，Looper则设置该Message为NULL，以便回收！