在Android開發(fā)過(guò)程中，我們常常遇到子線程更新UI的需求，例如在子線程進(jìn)行耗時(shí)較長(zhǎng)的下載，等下載完成之后，再去更新UI，提示用戶下載完成，直接在子線程里更新UI，會(huì)得到報(bào)錯(cuò)提示：Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views。

Android老手知道這是怎么回事，并且知道解決方案，新手只能去網(wǎng)上找答案，網(wǎng)上的答案告訴我們報(bào)錯(cuò)是因?yàn)樽泳€程不能直接更新UI線程，也就是主線程的控件，必須通過(guò)Android消息機(jī)制來(lái)更新。略微遺憾的是，網(wǎng)上的答案要么僅僅是羅列了可用方案的代碼片段，不知道背后的原理是什么，要么是陷入源碼分析的細(xì)節(jié)中，看完之后的感覺作者早就走遠(yuǎn)了，我們還在源代碼細(xì)節(jié)中暈頭轉(zhuǎn)向。
為此，決定自己寫一篇，如果能用通俗語(yǔ)言說(shuō)明白，表明自己也會(huì)了。

2.為什么其他線程不能直接訪問(wèn)UI線程？

要回答這個(gè)問(wèn)題，可以反過(guò)來(lái)想一想，如果子線程能夠訪問(wèn)UI線程會(huì)怎樣？Android的UI線程是非線程安全，非線程安全是***不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖保護(hù)，多線程訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致或者數(shù)據(jù)污染情況***，例如兩個(gè)線程同時(shí)設(shè)置同一個(gè)UIView的背景顏色，那么很有可能渲染顯示的是顏色A，而此時(shí)在UIView邏輯上的背景顏色屬性為B，因此假如子線程能直接修改UI控件的話，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不可預(yù)期結(jié)果，那么UI線程為什么不設(shè)置成線程安全呢？要設(shè)置成線程安全需要加鎖，即當(dāng)一個(gè)線程訪問(wèn)該類的某個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，其他線程不能對(duì)其訪問(wèn)，直到該線程讀取完之后，其他線程才可以使用。但這樣做會(huì)降低執(zhí)行效率，如果一個(gè)子線程長(zhǎng)時(shí)間占據(jù)著，其他線程只能干等，而UI界面直接面對(duì)用戶，是Android的門面，首先要保證響應(yīng)快，越快越好，因此UI線程只能是非線程安全。

既然是非線程安全，又不想讓子線程隨便修改，只能禁止子線程直接訪問(wèn)UI線程的控件。

既然子線程不能直接訪問(wèn)UI，那怎么實(shí)現(xiàn)更新UI呢？這就用到了Android消息機(jī)制。

3.Android消息機(jī)制

什么是Android消息機(jī)制？說(shuō)白了是跨線程傳遞信息機(jī)制，注意這里是跨線程，不是跨進(jìn)程，Android里跨進(jìn)程通信使用Binder，跨線程傳遞消息使用消息機(jī)制，為什么跨線程通信不使用Binder？

我們知道不同進(jìn)程內(nèi)存空間是隔離的，而一個(gè)進(jìn)程里不同線程共享內(nèi)存空間，用日常生活來(lái)理解就是，不同進(jìn)程好比是不同的房子，一個(gè)進(jìn)程是一間房子，而一個(gè)進(jìn)程里包含不同線程，這些線程就像是不同的人，例如你，你父母，你老婆孩子，這些家庭成員同在一個(gè)房子里，也就是共享內(nèi)存空間。

兩個(gè)進(jìn)程兩間房子，相互之間通信使用電話溝通，而同在一個(gè)房間里的不同線程還使用電話溝通效率降低了，這也是為什么不同線程之間不用Binder的原因。

你可能會(huì)問(wèn)，既然家庭成員同在一間房里時(shí)，直接面對(duì)面喊話不就行了嗎，為什么還設(shè)計(jì)消息機(jī)制來(lái)溝通，不還是降低效率了嗎？這又回到上節(jié)里說(shuō)的，如果直接喊話就響應(yīng)，讓子線程直接訪問(wèn)UI線程，會(huì)導(dǎo)致混亂，這可以由日常生活的例子來(lái)理解，假設(shè)由你掌控遙控器，你老婆想看電影頻道，你小孩想看動(dòng)畫頻道，你父母想看戲劇頻道，如果他們同時(shí)提需求，你到底是按哪個(gè)頻道？為了解決這個(gè)混亂問(wèn)題，你可以設(shè)計(jì)一個(gè)消息機(jī)制來(lái)應(yīng)付。

你可以在桌面上放著一個(gè)傳票叉，誰(shuí)想看什么節(jié)目就把需求寫在便箋，然后插到傳票叉上，這樣有個(gè)先后順序，如果叉上有便箋，你取出來(lái)，看是寫了什么，例如老婆便箋寫著看10分鐘電影，她先把便箋插到叉上，小朋友便箋寫著看動(dòng)畫1分鐘，也插到叉上，這樣你先取出小朋友的便箋，然后給他看一分鐘動(dòng)畫，一分鐘后，再取出你老婆的便箋，換臺(tái)到電影頻道。這樣雖然效率不高，但保證順序不亂，當(dāng)然傳票叉是后來(lái)居上機(jī)制，這么設(shè)計(jì)容易挨打。

Android消息機(jī)制也是類似操作。

我們先來(lái)看Android消息機(jī)制里的各個(gè)角色名稱。

• Message

  用于傳遞消息的載體，對(duì)應(yīng)于上述例子的便箋；

• MessageQueue

  消息隊(duì)列，對(duì)應(yīng)上述例子的傳票叉，家人看哪個(gè)頻道的需求寫到便箋上，然后插到傳票叉上，形成消息隊(duì)列。其實(shí)我們可以發(fā)現(xiàn)，正因?yàn)閭髌辈娴拇嬖?#xff0c;便箋才有先后順序，你處理起來(lái)才不會(huì)亂，如果家人把便箋散放在桌子上，那和直接喊話沒什么區(qū)別。同理，正是MessageQueue的存在，才解決了UI線程能夠挨個(gè)處理每個(gè)子線程的而不錯(cuò)亂的問(wèn)題。需要注意的是，從傳票叉取出便箋的過(guò)程只能由你自己完成，其他人代勞還是會(huì)引發(fā)混亂，同理，消息隊(duì)列也只能由接收消息的線程來(lái)處理；

• Looper

  有部電影英文名是《Looper》，只看英文名可能覺得這電影沒什么知名度，說(shuō)中文名稱你應(yīng)該就想起這部電影，這是由囧瑟夫主演的《環(huán)形使者》。那這部電影和Android消息機(jī)制里的Looper有啥關(guān)系？電影中殺手要干掉的目標(biāo)是未來(lái)的自己，陷入死循環(huán)，消息機(jī)制里的Looper，是為了令程序進(jìn)入無(wú)限循環(huán)，在這個(gè)循環(huán)里，不斷檢查MessageQueue是否有消息進(jìn)來(lái)，如果有消息，則讀取出來(lái)，并傳遞到Handler的handleMessage()方法中。注意，每個(gè)線程中只會(huì)有一個(gè)Looper對(duì)象。用遙控器的例子來(lái)理解Looper的話，Looper操作你進(jìn)入不停檢查傳票叉是否有便箋插進(jìn)來(lái)的狀態(tài)；

• Handler
  在遙控器的例子中，你代表主線程，你的家人代表子線程，他們只需要在便箋上寫上需求，再自己插到傳票叉上，你取出來(lái)，這就模擬了消息的跨線程傳遞。但在程序中，需要使用Handler類來(lái)完成往傳票叉上插便箋的過(guò)程，也就是子線程給主線程傳遞消息。在主線程中構(gòu)建Handler類實(shí)例，子線程再調(diào)用這個(gè)Handler類的sendMessage()方法即可，為什么主線程構(gòu)建的Handler類實(shí)例子線程能夠使用？因?yàn)樗鼈冊(cè)谕粋€(gè)進(jìn)程里，同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)不同線程共享資源的，主線程創(chuàng)建的實(shí)例子線程當(dāng)然可以訪問(wèn)到。說(shuō)到這我們還可以這樣理解Handler，Handler相當(dāng)于主線程分發(fā)給不同線程的專用傳話筒，子線程可以通過(guò)這個(gè)傳話筒聯(lián)絡(luò)主線程。

  我們可以使用一個(gè)示意圖將消息機(jī)制里的幾個(gè)角色的作用展示出來(lái)，如圖所示。
  其中，環(huán)形使者Looper啟動(dòng)線程進(jìn)入無(wú)限循環(huán)，不停查看MessageQueue是否有消息進(jìn)來(lái)，有消息進(jìn)來(lái)使用Handler取出，線程1實(shí)例化出Handler，給線程2引用，線程2有消息發(fā)送的話，則使用Handler的sendMessage方法，發(fā)送消息，發(fā)送的消息進(jìn)入MessageQueue里。

4.Android消息機(jī)制使用示例

看了消息機(jī)制的基本原理，現(xiàn)在來(lái)看一下如何使用。

首先實(shí)例化一個(gè)Handler實(shí)例，如代碼所示，我們看到，里面還重寫了handleMessage方法，顧名思義，handleMessage是處理消息的意思，在上面介紹Handler時(shí)，只說(shuō)了Handler是子線程傳遞消息的渠道，其實(shí)忘記說(shuō)了取出消息也是通過(guò)Handler。Handler取到消息后，根據(jù)消息的類型做相應(yīng)的動(dòng)作，這里只是簡(jiǎn)單更新一下TextView的文字。另外，這里我們看不到Looper，MessageQueue，這些是幕后英雄，在分析源碼時(shí)會(huì)涉及到。

Handler mHandler = new Handler() {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {super.handleMessage(msg);switch (msg.what) {case 0://完成主界面更新,拿到數(shù)據(jù)String data = (String)msg.obj;tshow.setText(data);break;default:break;}}};

子線程調(diào)用Handler實(shí)例發(fā)送消息

private void UpdateTextView() { new Thread(new Runnable(){ @Override public void run() { Message msg =new Message(); msg.obj = "子線程更新數(shù)據(jù)";//可以是基本類型，可以是對(duì)象，可以是List、map等； //發(fā)送消息mHandler.sendMessage(msg); } }).start(); }

然后，然后沒有然后了，使用消息機(jī)制就這么簡(jiǎn)單，可以看出，因?yàn)槭褂煤?jiǎn)單，開發(fā)者使用消息機(jī)制完成子線程更新主線程其實(shí)沒增加多少工作量。對(duì)于小白而言，雖然使用簡(jiǎn)單，但了解其背后的原理還是有必要的，不然不知道為什么這么使用，我開始接觸消息機(jī)制時(shí)，只知道拷貝他人的代碼，不知道原理，導(dǎo)致每次用到的時(shí)候，都是拷貝代碼片段，然后替換成自己的變量，因?yàn)樽约簩懖恢缽哪睦锶胧帧?/p>

本文只是簡(jiǎn)單理解消息機(jī)制的各個(gè)角色，以及它們之間如何配合，下一篇博客，我們分析消息機(jī)制的源代碼。

最后附上Activity的源代碼。

package com.test.threaddemo;import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.TextView;public class MainActivity extends AppCompatActivity {private TextView tshow;private Button button;Handler mHandler = new Handler() {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {super.handleMessage(msg);switch (msg.what) {case 0://完成主界面更新,拿到數(shù)據(jù)String data = (String)msg.obj;tshow.setText(data);break;default:break;}}};@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);tshow=findViewById(R.id.tvshow);button=findViewById(R.id.bClick);button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {UpdateTextView();}});}@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();}private void UpdateTextView() {new Thread(new Runnable(){@Overridepublic void run() {Message msg =new Message();msg.obj = "子線程更新數(shù)據(jù)";//可以是基本類型，可以是對(duì)象，可以是List、map等；//發(fā)送消息mHandler.sendMessage(msg);}}).start();} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android消息机制基本原理和使用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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