Android消息队列模型——Thread,Handler,Looper,Massage Queue

Android系统的消息队列和消息循环都是针对具体线程的，一个线程可以存在（当然也可以不存在）一个消息队列（Message Queue）和一个消息循环（Looper）。Android中除了UI线程（主线程），创建的工作线程默认是没有消息循环和消息队列的。如果想让该线程具有消息队列和消息循环，并具有消息处理机制，就需要在线程中首先调用Looper.prepare()来创建消息队列，然后调用Looper.loop()进入消息循环。如以下代码所示：

 

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();
      }
  }

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();
      }
  }

 

       这样该线程就具有了消息处理机制了。如果不调用Looper.prepare()来创建消息队列，会报"java.lang.RuntimeException: Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"的错误。

 

       通过下图可以清晰显示出UI Thread, Worker Thread, Handler, Massage Queue, Looper之间的关系：

解释上图中的几个基本概念：

 

       1.Message

       消息对象，顾名思义就是记录消息信息的类。这个类有几个比较重要的字段：

       a.arg1和arg2：我们可以使用两个字段用来存放我们需要传递的整型值，在Service中，我们可以用来存放Service的ID。

       b.obj：该字段是Object类型，我们可以让该字段传递某个多项到消息的接受者中。

       c.what：这个字段可以说是消息的标志，在消息处理中，我们可以根据这个字段的不同的值进行不同的处理，类似于我们在处理Button事件时，通过switch(v.getId())判断是点击了哪个按钮。

       在使用Message时，我们可以通过new Message()创建一个Message实例，但是Android更推荐我们通过Message.obtain()或者Handler.obtainMessage()获取Message对象。这并不一定是直接创建一个新的实例，而是先从消息池中看有没有可用的Message实例，存在则直接取出并返回这个实例。反之如果消息池中没有可用的Message实例，则根据给定的参数new一个新Message对象。通过分析源码可得知，Android系统默认情况下在消息池中实例化10个Message对象。

 

       2.MessageQueue

       消息队列，用来存放Message对象的数据结构，按照“先进先出”的原则存放消息。存放并非实际意义的保存，而是将Message对象以链表的方式串联起来的。MessageQueue对象不需要我们自己创建，而是有Looper对象对其进行管理，一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue。我们可以通过Looper.myQueue()获取当前线程中的MessageQueue。

 

       3.Looper

       MessageQueue的管理者，在一个线程中，如果存在Looper对象，则必定存在MessageQueue对象，并且只存在一个Looper对象和一个MessageQueue对象。倘若我们的线程中存在Looper对象，则我们可以通过Looper.myLooper()获取，此外我们还可以通过Looper.getMainLooper()获取当前应用系统中主线程的Looper对象。在这个地方有一点需要注意，假如Looper对象位于应用程序主线程中，则Looper.myLooper()和Looper.getMainLooper()获取的是同一个对象。

 

       4.Handler

       消息的处理者。通过Handler对象我们可以封装Message对象，然后通过sendMessage(msg)把Message对象添加到MessageQueue中；当MessageQueue循环到该Message时，就会调用该Message对象对应的handler对象的handleMessage()方法对其进行处理。由于是在handleMessage()方法中处理消息，因此我们应该编写一个类继承自Handler，然后在handleMessage()处理我们需要的操作。

 

       另外，我们知道，Android UI操作并不是线程安全的，所以无法在子线程中更新UI。但Andriod提供了几种方法，可以在子线程中通知UI线程更新界面：

 

• Activity.runOnUiThread( Runnable )
• View.post( Runnable )
• View.postDelayed( Runnable, long )
• Handler

       比较常用的是通过Handler，用Handler来接收子线程发送的数据，并用此数据配合主线程更新UI。那么，只要在主线程中创建Handler对象，在子线程中调用Handler的sendMessage方法，就会把消息放入主线程的消息队列，并且将会在Handler主线程中调用该handler的handleMessage方法来处理消息。 

 

package com.superonion;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.os.Handler;

public class MyHandler extends Activity {
    static final String TAG = "Handler";
    Handler h = new Handler(){
        public void handleMessage (Message msg)
        {
            switch(msg.what)
            {
            case HANDLER_TEST:
                Log.d(TAG, "The handler thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");
                break;
            }
        }
    };

    static final int HANDLER_TEST = 1;
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Log.d(TAG, "The main thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");

        new myThread().start();
        setContentView(R.layout.main);
    }

    class myThread extends Thread
    {
        public void run()
        {
            Message msg = new Message();
            msg.what = HANDLER_TEST;
            h.sendMessage(msg);
            Log.d(TAG, "The worker thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");
        }
    }
}

package com.superonion;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.os.Handler;

public class MyHandler extends Activity {
	static final String TAG = "Handler";
	Handler h = new Handler(){
    	public void handleMessage (Message msg)
    	{
    		switch(msg.what)
    		{
    		case HANDLER_TEST:
    			Log.d(TAG, "The handler thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");
    			break;
    		}
    	}
    };

	static final int HANDLER_TEST = 1;
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Log.d(TAG, "The main thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");

        new myThread().start();
        setContentView(R.layout.main);
    }

    class myThread extends Thread
    {
    	public void run()
    	{
    		Message msg = new Message();
    		msg.what = HANDLER_TEST;
    		h.sendMessage(msg);
    		Log.d(TAG, "The worker thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");
    	}
    }
}

 

 

       以上代码中，Handler在主线程中创建后，子线程通过sendMessage()方法就可以将消息发送到主线程中，并在handleMessage()方法中处理。