深入理解Android消息处理系统原理

移动开发 Android
本文深入介绍Android消息处理系统原理,详细讲解了Android消息处理系统:Looper、Handler、Thread的功能和处理机制。Android消息处理机制对于应用程序开发非常重要,也可以让你对线程同步有更加深刻的认识。

Android应用程序也是消息驱动的,按道理来说也应该提供消息循环机制。实际上谷歌参考了Windows的消息循环机制,也在Android系统中实现了消息循环机制。

Android通过Looper、Handler来实现消息循环机制,Android消息循环是针对线程的(每个线程都可以有自己的消息队列和消息循环)。

本文深入介绍一下Android消息处理系统原理。

Android系统中Looper负责管理线程的消息队列和消息循环,具体实现请参考Looper的源码。 可以通过Loop.myLooper()得到当前线程的Looper对象,通过Loop.getMainLooper()可以获得当前进程的主线程的Looper对象。

前面提到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 和一个消息循环(Looper),特定线程的消息只能分发给本线程,不能进行跨线程,跨进程通讯。但是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,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。如下例所示:

 

  1. class LooperThread extends Thread {  
  2.  
  3. public Handler mHandler;  
  4.  
  5. public void run() {  
  6.  
  7. Looper.prepare();  
  8.  
  9. mHandler = new Handler() {  
  10.  
  11. public void handleMessage(Message msg) {  
  12.  
  13. // process incoming messages here  
  14.  
  15. }  
  16.  
  17. };  
  18.  
  19. Looper.loop();  
  20.  
  21. }  
  22.  

 

这样你的线程就具有了消息处理机制了,在Handler中进行消息处理。

Activity是一个UI线程,运行于主线程中,Android系统在启动的时候会为Activity创建一个消息队列和消息循环(Looper)。详细实现请参考ActivityThread.java文件。

Handler的作用是把消息加入特定的(Looper)消息队列中,并分发和处理该消息队列中的消息。构造Handler的时候可以指定一个Looper对象,如果不指定则利用当前线程的Looper创建。详细实现请参考Looper的源码。

Activity、Looper、Handler的关系如下图所示:

一个Activity中可以创建多个工作线程或者其他的组件,如果这些线程或者组件把他们的消息放入Activity的主线程消息队列,那么该消息就会在 主线程中处理了。因为主线程一般负责界面的更新操作,并且Android系统中的weget不是线程安全的,所以这种方式可以很好的实现Android界 面更新。在Android系统中这种方式有着广泛的运用。

那么另外一个线程怎样把消息放入主线程的消息队列呢?

答案是通过Handle对象,只要Handler对象以主线程的Looper创建,那么调用 Handler的sendMessage等接口,将会把消息放入队列都将是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接口来处理消息。

这里面涉及到线程同步问题,请先参考如下例子来理解Handler对象的线程模型:

1、首先创建MyHandler工程。

2、在MyHandler.java中加入如下的代码:

 

  1. package com.simon;  
  2.  
  3. import android.app.Activity;  
  4.  
  5. import android.os.Bundle;  
  6.  
  7. import android.os.Message;  
  8.  
  9. import android.util.Log;  
  10.  
  11. import android.os.Handler;  
  12.  
  13. public class MyHandler extends Activity {  
  14.  
  15. static final String TAG = "Handler";  
  16.  
  17. Handler h = new Handler(){  
  18.  
  19. public void handleMessage (Message msg)  
  20.  
  21. {  
  22.  
  23. switch(msg.what)  
  24.  
  25. {  
  26.  
  27. case HANDLER_TEST:  
  28.  
  29. Log.d(TAG, "The handler thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");  
  30.  
  31. break;  
  32.  
  33. }  
  34.  
  35. }  
  36.  
  37. };  
  38.  
  39. static final int HANDLER_TEST = 1;  
  40.  
  41. /** Called when the activity is first created. */ 
  42.  
  43. @Override 
  44.  
  45. public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  46.  
  47. super.onCreate(savedInstanceState);  
  48.  
  49. Log.d(TAG, "The main thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");  
  50.  
  51. new myThread().start();  
  52.  
  53. setContentView(R.layout.main);  
  54.  
  55. }  
  56.  
  57. class myThread extends Thread  
  58.  
  59. {  
  60.  
  61. public void run()  
  62.  
  63. {  
  64.  
  65. Message msg = new Message();  
  66.  
  67. msg.what = HANDLER_TEST;  
  68.  
  69. h.sendMessage(msg);  
  70.  
  71. Log.d(TAG, "The worker thread id = " + Thread.currentThread().getId() + "\n");  
  72.  
  73. }  
  74.  
  75. }  
  76.  

 

在这个例子中我们主要是打印,这种处理机制各个模块的所处的线程情况。如下是我的机器运行结果:

09-10 23:40:51.478: DEBUG/Handler(302): The main thread id = 1 09-10 23:40:51.569: DEBUG/Handler(302): The worker thread id = 8 09-10 23:40:52.128: DEBUG/Handler(302): The handler thread id = 1

我们可以看出消息处理是在主线程中处理的,在消息处理函数中可以安全的调用主线程中的任何资源,包括刷新界面。工作线程和主线程运行在不同的线程中,所以必须要注意这两个线程间的竞争关系。

上例中,你可能注意到在工作线程中访问了主线程handler对象,并在调用handler的对象向消息队列加入了一个消息。这个过程中会不会出现消息队 列数据不一致问题呢?答案是handler对象不会出问题,因为handler对象管理的Looper对象是线程安全的,不管是加入消息到消息队列和从队 列读出消息都是有同步对象保护的,具体请参考Looper.java文件。上例中没有修改handler对象,所以handler对象不可能会出现数据不 一致的问题。

通过上面的分析,我们可以得出如下结论:

1、如果通过工作线程刷新界面,推荐使用handler对象来实现。

2、注意工作线程和主线程之间的竞争关系。推荐handler对象在主线程中构造完成(并且启动工作线程之后不要再修改之,否则会出现数据不一致),然后在工作线程中可以放心的调用发送消息SendMessage等接口。

3、除了2所述的hanlder对象之外的任何主线程的成员变量如果在工作线程中调用,仔细考虑线程同步问题。如果有必要需要加入同步对象保护该变量。

4、handler对象的handleMessage接口将会在主线程中调用。在这个函数可以放心的调用主线程中任何变量和函数,进而完成更新UI的任务。

5、Android很多API也利用Handler这种线程特性,作为一种回调函数的变种,来通知调用者。这样Android框架就可以在其线程中将消息发送到调用者的线程消息队列之中,不用担心线程同步的问题。

深入理解Android消息处理机制对于应用程序开发非常重要,也可以让你对线程同步有更加深刻的认识。

【编辑推荐】

  1. Android学习笔记:Activity跳转
  2. 官方文档:Android应用程序运行的性能设计
  3. Android开发:实现popupwindow中显示listview
  4. Android开发:实现带图片和checkbox的listview
责任编辑:佚名 来源: 博客园
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