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
* 北京Android俱乐部群：167839253
* Created on: 2011-9-1
* Author: blueeagle
* Email: [email protected]
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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：
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：
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：
/* * Android开发之消息处理机制（二）——消息循环 * MessageCircle.java * Created on: 2011-9-2 * Author: blueeagle * Email: [email protected] */ package blueeagle.com; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; public class MessageCircle extends Activity { /** Called when the activity is first created. */ private Handler myHandler = new Handler(); private Runnable myRunnable = new Runnable(){ @Override public void run(){ try{ Thread.sleep(1000); } catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println("Current Runnable Thread ID:"+Thread.currentThread().getId()); } }; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); System.out.println("Current Activity Thread ID:"+Thread.currentThread().getId()); myHandler.post(myRunnable); } }
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：
/* * Android开发之消息处理机制（二）——消息循环 * MessageCircle.java * Created on: 2011-9-2 * Author: blueeagle * Email: [email protected] */ package blueeagle.com; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.HandlerThread; import android.os.Looper; import android.os.Message; import android.widget.TextView; public class MessageCircle extends Activity { public class MyOwnThread extends Thread{ int sleepSpan = 2000;//休眠时间 boolean flag;// 线程执行标志位 //----------------------------------// //构造方法,初始化类的主要成员变量 public MyOwnThread(){ this.flag = true; } //----------------------------------// //方法，线程执行方法 @Override public void run(){ TextView myTextView = (TextView)findViewById(R.id.mytextview); Looper.prepare(); int i = 1; while(flag){ try{ Thread.sleep(sleepSpan);//休眠一段时间 System.out.println("Current MyOwnThread Thread ID: "+Thread.currentThread().getId()); myTextView.setText(i); i++; } catch(Exception e){ e.printStackTrace();//捕获异常并打印 } } Looper.loop(); } } public class MyHandler extends Handler{ public MyHandler(){} public MyHandler(Looper looper){ super(looper); } @Override public void handleMessage(Message msg){ System.out.println("Current MyHandle Thread ID: "+Thread.currentThread().getId()); TextView myTextView = (TextView)findViewById(R.id.mytextview); int i = 1; while(true){ try{ Thread.sleep(1000);//休眠一段时间 System.out.println("Current MyHandle Thread ID: "+Thread.currentThread().getId()); myTextView.setText("i"); i++; } catch(Exception e){ e.printStackTrace();//捕获异常并打印 } } } } /** Called when the activity is first created. */ private MyHandler myHandler = null; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); System.out.println("Current Activity Thread ID:"+Thread.currentThread().getId()); //myHandler.post(myRunnable); HandlerThread myThread = new HandlerThread("myThread");//生成一个HandlerThread对象，使用Looper来处理消息队列。 myThread.start();//启动这个线程 myHandler = new MyHandler(myThread.getLooper());//将一个线程绑定到myHandler这个对象上。 Message msg = myHandler.obtainMessage();//从myHandler这个对象中获取消息 msg.sendToTarget();//将msg对象发送给目标的Handler //下面制造一个自己的线程 MyOwnThread myOwnThread = new MyOwnThread(); myOwnThread.start(); } }
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：
/* * Android开发之消息处理机制（二）——消息循环 * MusicPlayer.java * Created on: 2011-9-3 * Author: blueeagle * Email: [email protected] */ package blueeagle.com; import android.app.Activity; import android.media.MediaPlayer; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Looper; import android.os.Message; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; import android.widget.TextView; public class MusicPlayer extends Activity { /** Called when the activity is first created. */ Button myButton; TextView myTextView; private UIUpdateThread myUpdateThread = new UIUpdateThread(); //定义一个自己的UI更新的线程类 MyHandler mHandler = new MyHandler();//定义自己的一个Handler类 @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); myButton = (Button)findViewById(R.id.myButton); myTextView = (TextView)findViewById(R.id.myTextView); myButton.setOnClickListener(new OnClickListener(){ @Override public void onClick(View v) { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("主线程运行ID："+Thread.currentThread().getId()); new Thread(myUpdateThread).start();//起一个自己定义的线程 } }); } class MyHandler extends Handler{//继承Handler类时，必须重写handleMessage方法 public MyHandler(){ } public MyHandler(Looper l){ super(l); } @Override public void handleMessage(Message msg) {//执行接收到的通知，此时执行的顺序是按照队列进行，即先进先出 myTextView.setText(msg.toString()); System.out.println("Current Handler Thread ID:"+Thread.currentThread().getId()); } }//该线程将会在单独的线程中运行 class UIUpdateThread implements Runnable { int i=1; public void run() { while (i<11) { Message msg = mHandler.obtainMessage(); mHandler.sendMessage(msg); System.out.println("新线程运行ID："+Thread.currentThread().getId()); i++; try { Thread.sleep(4000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } }
关于简单的音乐播放的源码如下：
/* * Android开发之消息处理机制（二）——消息循环 * MusicPlayer.java * Created on: 2011-9-3 * Author: blueeagle * Email: [email protected] */ package blueeagle.com; import android.app.Activity; import android.media.MediaPlayer; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Looper; import android.os.Message; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; import android.widget.TextView; public class MusicPlayer extends Activity { /** Called when the activity is first created. */ private MediaPlayer mp; Button myButton; TextView myTextView; private UIUpdateThread myUpdateThread = new UIUpdateThread(); //定义一个自己的UI更新的线程类 MyHandler mHandler = new MyHandler();//定义自己的一个Handler类 @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); myButton = (Button)findViewById(R.id.myButton); myTextView = (TextView)findViewById(R.id.myTextView); myButton.setOnClickListener(new OnClickListener(){ @Override public void onClick(View v) { // TODO Auto-generated method stub mp = MediaPlayer.create(MusicPlayer.this, R.raw.yinweiaiqing); mp.start(); System.out.println("主线程运行ID："+Thread.currentThread().getId()); new Thread(myUpdateThread).start(); } }); } class MyHandler extends Handler{//继承Handler类时，必须重写handleMessage方法 public MyHandler(){ } public MyHandler(Looper l){ super(l); } @Override public void handleMessage(Message msg) {//执行接收到的通知，此时执行的顺序是按照队列进行，即先进先出 myTextView.setText(msg.obj.toString()); System.out.println("Current Handler Thread ID:"+Thread.currentThread().getId()); } }//该线程将会在单独的线程中运行 class UIUpdateThread implements Runnable { int i = 0; String myString[] = { "这是一个实时播放的线程操作... ...", "[00:08.79]《因为爱情》", "[00:19.46]E 给你一张过去的CD", "[00:28.68]听听那时我们的爱情", "[00:34.12]有时会突然忘了", "[00:37.48]我还在爱著你", "[00:44.98]F 再唱不出那样的歌曲", "[00:50.48]听到都会红著脸躲避", "[00:55.83]虽然会经常忘了", "[00:59.33]我依然爱著你", "[01:05.49]F 因为爱情 不会轻易悲伤", "[01:05.49]F 因为爱情 不会轻易悲伤", "[01:12.09]E 所以一切都是幸福的模样", "[01:17.24]F 因为爱情 简单的生长", "[01:22.24]E 依然随时可以为你疯狂", "[01:27.21]F 因为爱情 怎麼会有沧桑", "[01:34.30]E 所以我们还是年轻的模样", "[01:38.90]F 因为爱情 在那个地方", "[01:44.32]E 依然还有人在那里游荡", "[01:48.91]E&F 人来人往", "[02:11.57]F 再唱不出那样的歌曲", "[02:17.70]听到都会红著脸躲避", "[02:23.14]虽然会经常忘了", "[02:26.26]E&F 我依然爱著你", "[02:32.60]F 因为爱情 不会轻易悲伤", "[02:39.22]E 所以一切都是幸福的模样", "[02:44.98]F 因为爱情 简单的生长", "[02:49.36]E 依然随时可以为你疯狂", "[02:54.38]F 因为爱情 怎麼会有沧桑", "[03:00.94]E 所以我们还是年轻的模样", "[03:06.04]F 因为爱情 在那个地方", "[03:11.63]E 依然还有人在那里游荡", "[03:17.04]E&F 人来人往", "[03:21.98]E 给你一张过去的CD", "[03:28.58]听听那时我们的爱情", "[03:33.48]F 有时会突然忘了", "[03:36.94]E&F 我还在爱著你"}; public void run() { while (mp.isPlaying()) { Message msg = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, myString[i]); mHandler.sendMessage(msg); System.out.println("新线程运行ID："+Thread.currentThread().getId()); try { Thread.sleep(4000); i++; if(i == myString.length){ i=myString.length-1; } } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } }
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。