老久就想著寫一篇 關(guān)于消息機(jī)制的文章來(lái)總結(jié)一下。

Android的消息機(jī)制主要是指Handler 的運(yùn)行機(jī)制。我們?cè)陂_(kāi)發(fā)時(shí)有的時(shí)候需要在子線程進(jìn)行耗時(shí)的I／o 操作，可能是讀取文件或者 訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)等，有時(shí)候耗時(shí)工作完成需要在UI上做響應(yīng)改變，又知道Android開(kāi)發(fā)的規(guī)范限制，不能在子線程中訪問(wèn)更新UI,不然會(huì)出現(xiàn)程序異常，這時(shí)候Hanlder擔(dān)任了這樣的角色，把更新UI的操作挪動(dòng)到主線程中去操作。當(dāng)然Handler并不是僅僅這點(diǎn)作用的。
Handler的運(yùn)行需要底層 MessageQueue 和Looper的支持。
MessageQueue（消息隊(duì)列），采用單鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)的消息列表。不能處理消息。
Looper（消息循環(huán)），專門用來(lái)處理消息，Looper會(huì)以無(wú)限循環(huán)的形式去查找是否有新消息，有就立刻處理，沒(méi)有的話就一直輪詢等待。 Handler創(chuàng)建的時(shí)候會(huì)采用當(dāng)前線程的Looper來(lái)構(gòu)造消息循環(huán)系統(tǒng)。
ThreadLocal（特殊的Looper),首先他不是線程，他的作用就是在每個(gè)線程中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。ThreadLocal可以在不同的線程中互不干擾的存儲(chǔ)并提供數(shù)據(jù)，Handler通過(guò)Thread Local 獲取到每個(gè)線程的Looper，無(wú)論是主線程（UI線程（別名：ActivityThread，當(dāng)主線程創(chuàng)建的時(shí)候，就會(huì)初始化Looper）），還是子線程。

為什么不允許子線程訪問(wèn)UI？因?yàn)锳ndroid的線程是不安全的，如果在多線程中并發(fā)訪問(wèn)極有可能導(dǎo)致UI控件狀態(tài)不可控，還有一種狀況。
可不可以加鎖機(jī)制呢？ 最好不要用啦，但是會(huì)使訪問(wèn)UI的效率降低很多，鎖機(jī)制會(huì)阻塞一些線程的執(zhí)行，另外實(shí)現(xiàn)起訪問(wèn)UI的邏輯變得很復(fù)雜。所以采用這種Handler單線程來(lái)處理，簡(jiǎn)單，高效。

消息機(jī)制的流程

Handler 創(chuàng)建的時(shí)候，就會(huì)初始化Looper，不然會(huì)報(bào)異常：

java.long.RuntimeException:Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare();

Handler創(chuàng)建完之后，這時(shí)候內(nèi)部的Looper和MessageQueue ，三者一起協(xié)同工作啦，
通過(guò)Handler 的send方法發(fā)送一個(gè)message，這個(gè)message會(huì)在Handler內(nèi)部Looper處理，也可以通過(guò)Handler的post的方法將一個(gè)Runnable 投遞到Handler內(nèi)部的Looper中去處理，(post方法的底層實(shí)現(xiàn)還是通過(guò)send方法實(shí)現(xiàn)投遞的）。
Handler的send方法被調(diào)用時(shí)，也會(huì)調(diào)用Message Queue 的嗯卻 u 俄 Message方法 將此消息放入消息隊(duì)列中，然后那個(gè)無(wú)限循環(huán)的Looper發(fā)現(xiàn)有隊(duì)列中有消息了，就會(huì)處理這個(gè)消息，消息中的Runnable 或者Handler的handlerMessage 方法被調(diào)用。此時(shí)的Looper是運(yùn)行在Handler所創(chuàng)建的線程中。

Handler

Handler是為了解決子線程無(wú)法更新UI而引入的。

在主線程中創(chuàng)建Handler對(duì)象，復(fù)寫handlerMessage方法更新UI。

在子線程中創(chuàng)建Message對(duì)象將數(shù)據(jù)綁定，發(fā)送給Handler。

可以通過(guò)Message里有個(gè)what變量，是int類型的，可以用來(lái)作標(biāo)記，然后在handler里接收msg，通過(guò)標(biāo)記判斷處理不同的msg

代碼如下：
在子線程中
Message msg = Message.obtain();
msg.obj = 要傳遞的數(shù)據(jù);
//msg.what = 1 ; //給msg打標(biāo)記
handler.sendMessage(msg);

在主線程創(chuàng)建handler對(duì)象 復(fù)寫方法 接收msg 更新UI
NewsAdapter adapter= (NewsAdapter) msg.obj;
lv_news.setAdapter(adapter);

Handler內(nèi)存泄露

解決辦法1：
在Activity的onDestroy中通過(guò)removeCallbacks, removeMessages移除指定消息，或用removeCallbacksAndMessages(null)移除消息隊(duì)列中所有消息.

解決辦法2：
將Handler聲明為靜態(tài)

public class SubActivity extends Activity {static class StaticHandler extends Handler {WeakReference mActivityReference;StaticHandler(Activity activity) {mActivityReference= new WeakReference(activity);}@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {if ( mActivityReference!= null){final SubActivity activity = (SubActivity) mActivityReference.get();if (activity != null) {activity.getTextView().setText(測(cè)試);}}}} }

最好是上述兩種辦法一起用

ThreadLocal的原理

ThreadLocal是一個(gè)線程內(nèi)部的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存類，通過(guò)它可以在指定線程中儲(chǔ)存數(shù)據(jù)（也只有這個(gè)指定線程能獲取到它儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)），也就是說(shuō)，它可以在不同線程中互不干擾的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)

通過(guò)它可以獲取每個(gè)線程的Looper。Handler創(chuàng)建時(shí)采用當(dāng)前線程的Looper來(lái)構(gòu)造消息循環(huán)系統(tǒng)，就是通過(guò)ThreadLocal來(lái)獲取當(dāng)前線程的Looper

使用方法

private ThreadLocal mTL = new ThreadLocal<>();
然后在不同線程中直接用mTL對(duì)象對(duì)T變量進(jìn)行set(value)儲(chǔ)存或get()獲取即可
不同線程訪問(wèn)同一個(gè)ThreadLocal的get方法時(shí)，ThreadLocal內(nèi)部會(huì)從各自線程中取出一個(gè)數(shù)組，然后再根據(jù)索引取值，顯然不同線程中的數(shù)組是不一樣的，所以互不干擾。

使用場(chǎng)景

* 當(dāng)某些數(shù)據(jù)是以線程為作用域，并且不同線程具有不同的數(shù)據(jù)副本時(shí)，就可以采用ThreadLocal。

例如Looper，它作用域就是線程，并且不同線程具有不同的Looper。

* 又例如在復(fù)雜邏輯下的監(jiān)聽(tīng)器，如果需要監(jiān)聽(tīng)器貫穿整個(gè)線程，就可以用ThreadLocal讓監(jiān)聽(tīng)器成為線程的全局對(duì)象，在線程內(nèi)只需通過(guò) get即可拿到監(jiān)聽(tīng)器。

如果不用ThreadLocal，就只有兩種方法：通過(guò)參數(shù)在方法間傳遞，該方法在邏輯復(fù)雜時(shí)不可接受；聲明監(jiān)聽(tīng)器為靜態(tài)，這種辦法只適用于一個(gè)線程，如果N個(gè)線程執(zhí)行，那就需要N個(gè)靜態(tài)監(jiān)聽(tīng)器對(duì)象，也不好。

原理

ThreadLocal有個(gè)內(nèi)部類：Values，它是專門用來(lái)儲(chǔ)存線程的ThreadLocal數(shù)據(jù)
每個(gè)Thread的成員位置都聲明了一個(gè)Values
ThreadLocal有個(gè)成員變量reference，它是對(duì)ThreadLocal自己的一個(gè)弱引用
Values類內(nèi)部成員位置有個(gè)Object數(shù)組table，用于儲(chǔ)存當(dāng)前線程的數(shù)據(jù)

當(dāng)調(diào)用set時(shí)，先拿到當(dāng)前線程對(duì)象Thread，然后取出當(dāng)前線程的Values數(shù)據(jù)，如果為空就初始化一下，然后調(diào)用Values的put方法往table里儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。put儲(chǔ)存數(shù)據(jù)時(shí)總是會(huì)把數(shù)據(jù)存到reference的后一個(gè)（例：如果把reference存到了table的index位置，那么就把數(shù)據(jù)存到index+1位置）

get時(shí)，同樣是先取出當(dāng)前Thread的values對(duì)象，如果為空就返回初始值（初始值由initialValues方法指定）。如果不為空，就查找reference在table中的位置，找到后取出位置+1的數(shù)據(jù)即是我們儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)

綜上可知，不同線程操作同一個(gè)ThreadLocal對(duì)象時(shí)，實(shí)際上整個(gè)操作過(guò)程都還是在各自線程內(nèi)（都是操作各自線程的values對(duì)象）

Handler的原理
使用Handler時(shí)涉及到四個(gè)對(duì)象：

* Handler: 主要用于在子線程中將Message發(fā)送給主線程（將Message壓入Message壓入MessageQueue中），在主線程中接受Message并處理。* Message:一個(gè)消息對(duì)象，主要在子線程中綁定數(shù)據(jù)，攜帶到主線程。arg1和arg2可以攜帶兩個(gè)int數(shù)據(jù)。obj可以攜帶一個(gè)任意對(duì)象。what用來(lái)定義標(biāo)識(shí)* MessageQueue：每個(gè)線程最多只可以有一個(gè)。它是一個(gè)消息隊(duì)列，接受其他線程中發(fā)來(lái)的Message對(duì)象，主要操作是插入（enqueueMessage方法）和讀取（next方法），這兩種操作采用單鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會(huì)很高效，所以它是用單鏈表來(lái)儲(chǔ)存消息。* Looper: 消息循環(huán)器（泵），每個(gè)Looper對(duì)象和一個(gè)線程關(guān)聯(lián)，不斷的從MessageQueue中取出一個(gè)個(gè)Message對(duì)象，取出后調(diào)用Handler.dispatchMessage進(jìn)行消息分發(fā)，handleMessage進(jìn)行消息處理。子線程默認(rèn)沒(méi)有Looper，使用Handler的話需要手動(dòng)創(chuàng)建并啟動(dòng)Looper。可以通過(guò)quit()和quitSafely()打上退出循序的標(biāo)記并退出循環(huán)，前者是直接退出，后者是會(huì)等到消息全部處理完再退出（這期間不接收新消息）。

在子線程中開(kāi)啟Looper后，處理完消息必須調(diào)用quit方法終止消息循環(huán)，然后線程就會(huì)終止，不然該子線程會(huì)一直處于等待狀態(tài)。

流程

* Looper構(gòu)造時(shí)會(huì)創(chuàng)建MessageQueue對(duì)象，并將當(dāng)前線程Thread對(duì)象儲(chǔ)存。子線程可以通過(guò)Looper.prepare()創(chuàng)建Looper，通過(guò)Looper.loop()開(kāi)啟消息循環(huán)。* 調(diào)用loop()開(kāi)啟循環(huán)后，Looper會(huì)循環(huán)調(diào)用MessageQueue的next方法來(lái)取出消息。next方法也是個(gè)死循環(huán)，沒(méi)有消息時(shí)會(huì)一直阻塞，于是Looper也跟著阻塞在這。當(dāng)調(diào)用了quit或quitSafely標(biāo)記為退出循環(huán)時(shí)，next方法會(huì)返回null，這時(shí)Looper才會(huì)終止循環(huán)。* 創(chuàng)建Handler時(shí)會(huì)采用當(dāng)前線程的Looper來(lái)構(gòu)建消息循環(huán)系統(tǒng)，然后就可以通過(guò)post/send發(fā)送消息* send和post方法最終都會(huì)調(diào)用sendMessageAtTime方法來(lái)發(fā)送消息，而post方法其實(shí)就是調(diào)用getPostMessage方法將Runnable對(duì)象儲(chǔ)存到msg的callback成員變量中然后也是send出去。sendMessageAtTime方法就是把當(dāng)前handler對(duì)象存到msg的target中，然后往Queue中插入一條消息。* 然后調(diào)用MessageQueue的enqueueMessage方法讓消息入列* Looper取出消息，然后取出msg里的target(這個(gè)儲(chǔ)存的就是發(fā)送時(shí)用的handler)，調(diào)用handler的dispatchMessage方法來(lái)分發(fā)消息。handler的dispatchMessage方法是在handler所在線程執(zhí)行的。dispatchMessage方法如下： public void dispatchMessage(Message msg) {//第一種處理消息方式if (msg.callback != null) {handleCallback(msg);} else {if (mCallback != null) {//第二種處理消息方式if (mCallback.handleMessage(msg)) {return;}}//第三種處理消息方式handleMessage(msg);} }

我們通過(guò)post發(fā)送消息時(shí)，就會(huì)執(zhí)行第一種處理方法，這里的callback就是我們的runnable；handleCallback方法就是調(diào)用runnable的run方法；
當(dāng)我們創(chuàng)建Handler對(duì)象時(shí)，在構(gòu)造中傳入Handler.Callback接口的實(shí)現(xiàn)時(shí)，就會(huì)采用第二種處理方法；這種構(gòu)造Handler實(shí)例的方式是不會(huì)派生Handler子類的。
我們實(shí)現(xiàn)Handler.Callback時(shí)，在其handleMessage方法最終返回false；或者構(gòu)造Handler時(shí)用的無(wú)參構(gòu)造，就會(huì)調(diào)用第三種處理方法，即我們派生Handler子類時(shí)重寫的handleMessage方法

主線程內(nèi)部也有個(gè)Handler，ActivityThread通過(guò)ApplicationThread與AMS通信，AMS完成請(qǐng)求后回調(diào)ApplicationThread的對(duì)應(yīng)方法，然后ApplicationThread會(huì)發(fā)送消息到這個(gè)Handler，Handler收到消息后會(huì)將邏輯切換到ActivityThread中執(zhí)行，即切換到了主線程。

總結(jié)
如果一個(gè)線程Thread想要使用Handler類來(lái)發(fā)送消息，就必須先調(diào)用Looper類中的prepare成員方法來(lái)做一些準(zhǔn)備工作，然后調(diào)用Looper類中的loop方法啟動(dòng)該線程的循環(huán)機(jī)制。Handler類把封裝成Message類的消息發(fā)送到Looper類中的消息隊(duì)列中，然后Looper類中的loop循環(huán)方法中分發(fā)消息，最后將相應(yīng)的消息對(duì)象分發(fā)到相應(yīng)的target handler類中去處理消息。
由此我們知道：一個(gè)線程Thread中只能擁有一個(gè)Looper對(duì)象，且一個(gè)Looper對(duì)象中只能擁有一個(gè)MessageQueue消息隊(duì)列，但是一個(gè)Thread線程中可以有多個(gè)Handler對(duì)象，而多個(gè)Handler對(duì)象共享同一個(gè)MessageQueue消息隊(duì)列。

備注:本文作者 經(jīng)閱讀多本Android 相關(guān)書(shū)籍, 和代碼實(shí)踐 .自己總結(jié).僅供學(xué)習(xí)參考.謝謝

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android 消息机制 Handler总结的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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