Android消息处理机制
Google參考了Windows的消息處理機(jī)制,在Android系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了一套類似的消息處理機(jī)制。學(xué)習(xí)Android的消息處理機(jī)制,有幾個(gè)概念(類)必須了解:
1.?????? Message
消息,理解為線程間通訊的數(shù)據(jù)單元。例如后臺(tái)線程在處理數(shù)據(jù)完畢后需要更新UI,則可發(fā)送一條包含更新信息的Message給UI線程。
2.?????? Message Queue
消息隊(duì)列,用來(lái)存放通過(guò)Handler發(fā)布的消息,按照先進(jìn)先出執(zhí)行。
3.?????? Handler
Handler是Message的主要處理者,負(fù)責(zé)將Message添加到消息隊(duì)列以及對(duì)消息隊(duì)列中的Message進(jìn)行處理。
4.?????? Looper
循環(huán)器,扮演Message Queue和Handler之間橋梁的角色,循環(huán)取出Message Queue里面的Message,并交付給相應(yīng)的Handler進(jìn)行處理。
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5.??? 線程
UI thread 通常就是main thread,而Android啟動(dòng)程序時(shí)會(huì)替它建立一個(gè)Message Queue。
每一個(gè)線程里可含有一個(gè)Looper對(duì)象以及一個(gè)MessageQueue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在你的應(yīng)用程序里,可以定義Handler的子類別來(lái)接收Looper所送出的消息。
?
運(yùn)行機(jī)理:
??????每個(gè)線程都可以并僅可以擁有一個(gè)Looper實(shí)例,消息隊(duì)列MessageQueue在Looper的構(gòu)造函數(shù)中被創(chuàng)建并且作為成員變量被保存,也就是說(shuō)MessageQueue相對(duì)于線程也是唯一的。Android應(yīng)用在啟動(dòng)的時(shí)候會(huì)默認(rèn)會(huì)為主線程創(chuàng)建一個(gè)Looper實(shí)例,并借助相關(guān)的Handler和Looper里面的MessageQueue完成對(duì)Activities、Services、Broadcase Receivers等的管理。而在子線程中,Looper需要通過(guò)顯式調(diào)用Looper. Prepare()方法進(jìn)行創(chuàng)建。Prepare方法通過(guò)ThreadLocal來(lái)保證Looper在線程內(nèi)的唯一性,如果Looper在線程內(nèi)已經(jīng)被創(chuàng)建并且嘗試再度創(chuàng)建"Only one Looper may be created per thread"異常將被拋出。
?
??????Handler在創(chuàng)建的時(shí)候可以指定Looper,這樣通過(guò)Handler的sendMessage()方法發(fā)送出去的消息就會(huì)添加到指定Looper里面的MessageQueue里面去。在不指定Looper的情況下,Handler綁定的是創(chuàng)建它的線程的Looper。如果這個(gè)線程的Looper不存在,程序?qū)伋?#34;Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"。
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??????整個(gè)消息處理的大概流程是:1. 包裝Message對(duì)象(指定Handler、回調(diào)函數(shù)和攜帶數(shù)據(jù)等);2. 通過(guò)Handler的sendMessage()等類似方法將Message發(fā)送出去;3. 在Handler的處理方法里面將Message添加到Handler綁定的Looper的MessageQueue;4. Looper的loop()方法通過(guò)循環(huán)不斷從MessageQueue里面提取Message進(jìn)行處理,并移除處理完畢的Message;5. 通過(guò)調(diào)用Message綁定的Handler對(duì)象的dispatchMessage()方法完成對(duì)消息的處理。
?
??????在dispatchMessage()方法里,如何處理Message則由用戶指定,三個(gè)判斷,優(yōu)先級(jí)從高到低:1. Message里面的Callback,一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的對(duì)象,其中run函數(shù)做處理工作;2. Handler里面mCallback指向的一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Callback接口的對(duì)象,由其handleMessage進(jìn)行處理;3. 處理消息Handler對(duì)象對(duì)應(yīng)的類繼承并實(shí)現(xiàn)了其中handleMessage函數(shù),通過(guò)這個(gè)實(shí)現(xiàn)的handleMessage函數(shù)處理消息。???
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Android的消息機(jī)制(一)
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android 有一種叫消息隊(duì)列的說(shuō)法,這里我們可以這樣理解:假如一個(gè)隧道就是一個(gè)消息隊(duì)列,那么里面的每一部汽車就是一個(gè)一個(gè)消息,這里我們先忽略掉超車等種種因素,只那么先進(jìn)隧道的車將會(huì)先出,這個(gè)機(jī)制跟我們android 的消息機(jī)制是一樣的。
一、????角色描述
1.Looper:(相當(dāng)于隧道)一個(gè)線程可以產(chǎn)生一個(gè)Looper對(duì)象,由它來(lái)管理此線程里的Message Queue(車隊(duì),消息隧道)。
2.Handler:你可以構(gòu)造Handler對(duì)象來(lái)與Looper溝通,以便push新消息到Message Queue里;或者接收Looper(從Message Queue取出)所送來(lái)的消息。
3. Message Queue(消息隊(duì)列):用來(lái)存放線程放入的消息。
4.線程:UI thread通常就是main thread,而Android啟動(dòng)程序時(shí)會(huì)替它建立一個(gè)Message Queue。
每一個(gè)線程里可含有一個(gè)Looper對(duì)象以及一個(gè)MessageQueue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在你的應(yīng)用程序里,可以定義Handler的子類別來(lái)接收Looper所送出的消息。
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在你的Android程序里,新誕生一個(gè)線程,或執(zhí)行(Thread)時(shí),并不會(huì)自動(dòng)建立其Message Loop。
Android里并沒(méi)有Global的Message Queue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),例如,不同APK里的對(duì)象不能透過(guò)Massage Queue來(lái)交換訊息(Message)。
例如:線程A的Handler對(duì)象可以傳遞消息給別的線程,讓別的線程B或C等能送消息來(lái)給線程A(存于A的Message Queue里)。
線程A的Message Queue里的訊息,只有線程A所屬的對(duì)象可以處理。
使用Looper.myLooper可以取得當(dāng)前線程的Looper對(duì)象。
使用mHandler = new EevntHandler(Looper.myLooper());可用來(lái)構(gòu)造當(dāng)前線程的Handler對(duì)象;其中,EevntHandler是自已實(shí)現(xiàn)的Handler的子類別。
使用mHandler = new EevntHandler(Looper.getMainLooper());可誕生用來(lái)處理main線程的Handler對(duì)象;其中,EevntHandler是自已實(shí)現(xiàn)的Handler的子類別。
?
這樣描述可能太抽像,下面舉幾個(gè)實(shí)際的例子來(lái)說(shuō)明:
二、????舉例
1.??同線程內(nèi)不同組件間的消息傳遞
Looper類用來(lái)管理特定線程內(nèi)對(duì)象之間的消息交換(Message Exchange)。你的應(yīng)用程序可以產(chǎn)生許多個(gè)線程。而一個(gè)線程可以有許多個(gè)組件,這些組件之間常常需要互相交換訊息。如果有這種需要,您可以替線程構(gòu)造一個(gè)Looper對(duì)象,來(lái)?yè)?dān)任訊息交換的管理工作。Looper對(duì)象會(huì)建立一個(gè)MessageQueue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存放各對(duì)象傳來(lái)的消息(包括UI事件或System事件等)。如下圖:
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每一個(gè)線程里可含有一個(gè)Looper對(duì)象以及一個(gè)MessageQueue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在你的應(yīng)用程序里,可以定義Handler的子類別來(lái)接收Looper所送出的消息。
同線程不同組件之間的消息傳遞:
publicclass?Activity1extends?Activityimplements?OnClickListener{
?????? Buttonbutton?=null;
?????? TextViewtext?=null;
??????@Override
??????protectedvoid?onCreate(Bundle savedInstanceState) {
?????????????super.onCreate(savedInstanceState);
????????????? setContentView(R.layout.activity1);????????
?????????????button?= (Button)findViewById(R.id.btn);
?????????????button.setOnClickListener(this);
?????????????text?= (TextView)findViewById(R.id.content);
?????? }
??????publicvoid?onClick(View v) {
?????????????switch?(v.getId()) {
?????????????case?R.id.btn:
???????????????????? Looper looper = Looper.myLooper();//取得當(dāng)前線程里的looper
???????????????????? MyHandler mHandler =new?MyHandler(looper);//構(gòu)造一個(gè)handler使之可與looper通信
????????????????????//buton等組件可以由mHandler將消息傳給looper后,再放入messageQueue中,同時(shí)mHandler也可以接受來(lái)自looper消息
???????????????????? mHandler.removeMessages(0);
???????????????????? String msgStr ="主線程不同組件通信:消息來(lái)自button";
???????????????????? Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, msgStr);//構(gòu)造要傳遞的消息
???????????????????? mHandler.sendMessage(m);//發(fā)送消息:系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用handleMessage方法來(lái)處理消息
????????????????????break;
?????????????? }????????????
?????? }?????
??????privateclass?MyHandlerextends?Handler{?????????????
?????????????public?MyHandler(Looper looper){
????????????????????super(looper);
????????????? }
?????????????@Override
?????????????publicvoid?handleMessage(Message msg) {//處理消息
????????????????????text.setText(msg.obj.toString());
????????????? }????????????
?????? }
}
?
說(shuō)明:
此程序啟動(dòng)時(shí),當(dāng)前線程(即主線程, main thread)已誕生了一個(gè)Looper對(duì)象,并且有了一個(gè)MessageQueue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
??? looper = Looper.myLooper ();?
調(diào)用Looper類別的靜態(tài)myLooper()函數(shù),以取得目前線程里的Looper對(duì)象.
mHandler = new MyHandler (looper);
構(gòu)造一個(gè)MyHandler對(duì)象來(lái)與Looper溝通。Activity等對(duì)象可以藉由MyHandler對(duì)象來(lái)將消息傳給Looper,然后放入MessageQueue里;MyHandler對(duì)象也扮演Listener的角色,可接收Looper對(duì)象所送來(lái)的消息。
Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
先構(gòu)造一個(gè)Message對(duì)象,并將數(shù)據(jù)存入對(duì)象里。
mHandler.sendMessage(m);
就透過(guò)mHandler對(duì)象而將消息m傳給Looper,然后放入MessageQueue里。
此時(shí),Looper對(duì)象看到MessageQueue里有消息m,就將它廣播出去,mHandler對(duì)象接到此訊息時(shí),會(huì)呼叫其handleMessage()函數(shù)來(lái)處理,于是輸出"This my message!"于畫(huà)面上,
Android消息處理機(jī)制(二)
角色綜述(回顧):
?? (1)UI thread通常就是main thread,而Android啟動(dòng)程序時(shí)會(huì)替它建立一個(gè)MessageQueue。
(2)當(dāng)然需要一個(gè)Looper對(duì)象,來(lái)管理該MessageQueue。
(3)我們可以構(gòu)造Handler對(duì)象來(lái)push新消息到Message Queue里;或者接收Looper(從Message Queue取出)所送來(lái)的消息。
(4)線程A的Handler對(duì)象可以傳遞給別的線程,讓別的線程B或C等能送訊息來(lái)給線程A(存于A的Message Queue里)。
(5)線程A的Message Queue里的消息,只有線程A所屬的對(duì)象可以處理。
?
子線程傳遞消息給主線程
publicclass?Activity2extends?Activityimplements?OnClickListener{
?????? Buttonbutton?=null;
?????? TextViewtext?=null;
?????? MyHandlermHandler?=null;
?????? Threadthread?;
??????@Override
??????protectedvoid?onCreate(Bundle savedInstanceState) {
?????????????super.onCreate(savedInstanceState);
????????????? setContentView(R.layout.activity1);????????
?????????????button?= (Button)findViewById(R.id.btn);
?????????????button.setOnClickListener(this);
?????????????text?= (TextView)findViewById(R.id.content);
?????? }
??????publicvoid?onClick(View v) {
?????????????switch?(v.getId()) {
?????????????case?R.id.btn:
????????????????????thread?=new?MyThread();
????????????????????thread.start();
????????????????????break;
????????????? }????????????
?????? }?????
??????privateclass?MyHandlerextends?Handler{?????????????
?????????????public?MyHandler(Looper looper){
????????????????????super(looper);
????????????? }
?????????????@Override
?????????????publicvoid?handleMessage(Message msg) {//處理消息
????????????????????text.setText(msg.obj.toString());
????????????? }????????????
?????? }
??????privateclass?MyThreadextends?Thread{
?????????????@Override
?????????????publicvoid?run() {
???????????????????? Looper curLooper = Looper.myLooper();
???????????????????? Looper mainLooper = Looper.getMainLooper();
???????????????????? String msg ;
????????????????????if(curLooper==null){
???????????????????????????mHandler?=new?MyHandler(mainLooper);
??????????????????????????? msg ="curLooper is null";
???????????????????? }else{
???????????????????????????mHandler?=new?MyHandler(curLooper);
??????????????????????????? msg ="This is curLooper";
???????????????????? }
????????????????????mHandler.removeMessages(0);
???????????????????? Message m =mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, msg);
????????????????????mHandler.sendMessage(m);
????????????? }????????????
?????? }
}
說(shuō)明:
Android會(huì)自動(dòng)替主線程建立Message Queue。在這個(gè)子線程里并沒(méi)有建立Message Queue。所以,myLooper值為null,而mainLooper則指向主線程里的Looper。于是,執(zhí)行到:
mHandler = new MyHandler (mainLooper);
此mHandler屬于主線程。
?? mHandler.sendMessage(m);
就將m消息存入到主線程的Message Queue里。mainLooper看到Message Queue里有訊息,就會(huì)作出處理,于是由主線程執(zhí)行到mHandler的handleMessage()來(lái)處理消息。
用Android線程間通信的Message機(jī)制
在Android下面也有多線程的概念,在C/C++中,子線程可以是一個(gè)函數(shù),一般都是一個(gè)帶有循環(huán)的函數(shù),來(lái)處理某些數(shù)據(jù),優(yōu)先線程只是一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)算過(guò)程,所以可能不需要while循環(huán),運(yùn)算完成,函數(shù)結(jié)束,線程就銷毀。對(duì)于那些需要控制的線程,一般我們都是和互斥鎖相互關(guān)聯(lián),從而來(lái)控制線程的進(jìn)度,一般我們創(chuàng)建子線程,一種線程是很常見(jiàn)的,那就是帶有消息循環(huán)的線程。
消息循環(huán)是一個(gè)很有用的線程方式,曾經(jīng)自己用C在Linux下面實(shí)現(xiàn)一個(gè)消息循環(huán)的機(jī)制,往消息隊(duì)列里添加數(shù)據(jù),然后異步的等待消息的返回。當(dāng)消息隊(duì)列為空的時(shí)候就會(huì)掛起線程,等待新的消息的加入。這是一個(gè)很通用的機(jī)制。
在Android,這里的線程分為有消息循環(huán)的線程和沒(méi)有消息循環(huán)的線程,有消息循環(huán)的線程一般都會(huì)有一個(gè)Looper,這個(gè)事android的新概念。我們的主線程(UI線程)就是一個(gè)消息循環(huán)的線程。針對(duì)這種消息循環(huán)的機(jī)制,我們引入一個(gè)新的機(jī)制Handle,我們有消息循環(huán),就要往消息循環(huán)里面發(fā)送相應(yīng)的消息,自定義消息一般都會(huì)有自己對(duì)應(yīng)的處理,消息的發(fā)送和清除,消息的的處理,把這些都封裝在Handle里面,注意Handle只是針對(duì)那些有Looper的線程,不管是UI線程還是子線程,只要你有Looper,我就可以往你的消息隊(duì)列里面添加?xùn)|西,并做相應(yīng)的處理。
但是這里還有一點(diǎn),就是只要是關(guān)于UI相關(guān)的東西,就不能放在子線程中,因?yàn)樽泳€程是不能操作UI的,只能進(jìn)行數(shù)據(jù)、系統(tǒng)等其他非UI的操作。
那么什么情況下面我們的子線程才能看做是一個(gè)有Looper的線程呢?我們?nèi)绾蔚玫剿麹ooper的句柄呢?
Looper.myLooper();獲得當(dāng)前的Looper
Looper.getMainLooper () 獲得UI線程的Lopper
我們看看Handle的初始化函數(shù),如果沒(méi)有參數(shù),那么他就默認(rèn)使用的是當(dāng)前的Looper,如果有Looper參數(shù),就是用對(duì)應(yīng)的線程的Looper。
如果一個(gè)線程中調(diào)用Looper.prepare(),那么系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的為該線程建立一個(gè)消息隊(duì)列,然后調(diào)用 Looper.loop();之后就進(jìn)入了消息循環(huán),這個(gè)之后就可以發(fā)消息、取消息、和處理消息。這個(gè)如何發(fā)送消息和如何處理消息可以再其他的線程中通過(guò)Handle來(lái)做,但前提是我們的Hanle知道這個(gè)子線程的Looper,但是你如果不是在子線程運(yùn)行 Looper.myLooper(),一般是得不到子線程的looper的。
public void run() {
? ?? ?? ?? ?synchronized (mLock) {
? ?? ?? ?? ?? ? Looper.prepare();
? ?? ?? ?? ?? ?//do something
? ?? ?? ?? ?}
? ?? ?? ?? ?Looper.loop();
? ?? ???}
所以很多人都是這樣做的:我直接在子線程中新建handle,然后在子線程中發(fā)送消息,這樣的話就失去了我們多線程的意義了。
class myThread extends Thread{
? ?? ?? ?? ? private EHandler mHandler ;
? ?? ?? ?? ? public void run() {
? ?? ?? ?? ?? ???Looper myLooper, mainLooper;
? ?? ?? ?? ?? ???myLooper = Looper.myLooper ();
? ?? ?? ?? ?? ? mainLooper = Looper.getMainLooper ();
? ?? ?? ?? ?? ? String obj;
? ?? ?? ?? ?? ? if (myLooper == null ){
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? mHandler = new EHandler(mainLooper);
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? obj = "current thread has no looper!" ;
? ?? ?? ?? ?? ? }
? ?? ?? ?? ?? ? else {
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?mHandler = new EHandler(myLooper);
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?obj = "This is from current thread." ;
? ?? ?? ?? ?? ? }
? ?? ?? ?? ?? ? mHandler .removeMessages(0);
? ?? ?? ?? ?? ? Message m = mHandler .obtainMessage(1, 1, 1, obj);
? ?? ?? ?? ?? ? mHandler .sendMessage(m);
? ?? ?? ?? ? }
??}
可以讓其他的線程來(lái)控制我們的handle,可以把 private EHandler mHandler ;放在外面,這樣我們的發(fā)消息和處理消息都可以在外面來(lái)定義,這樣增加程序代碼的美觀,結(jié)構(gòu)更加清晰。
對(duì)如任何的Handle,里面必須要重載一個(gè)函數(shù)
public void handleMessage(Message msg)
這個(gè)函數(shù)就是我們的消息處理,如何處理,這里完全取決于你,然后通過(guò) obtainMessage和 sendMessage等來(lái)生成和發(fā)送消息, removeMessages(0)來(lái)清除消息隊(duì)列。Google真是太智慧了,這種框架的產(chǎn)生,我們寫代碼更加輕松了。
有的時(shí)候,我們的子線程想去改變UI了,這個(gè)時(shí)候千萬(wàn)不要再子線程中去修改,獲得UI線程的Looper,然后發(fā)送消息即可。
我們看看Goole Music App的源代碼。
在MediaPlaybackActivity.java中,我們可以看一下再OnCreate中的有這樣的兩句:
? ?? ???mAlbumArtWorker = new Worker("album art worker");
? ?? ???mAlbumArtHandler = new AlbumArtHandler(mAlbumArtWorker.getLooper());
很明顯這兩句,是構(gòu)建了一個(gè)子線程。并且這個(gè)子線程還是Looper的子線程,這里很牛逼的使用了 mAlbumArtWorker.getLooper()這個(gè)函數(shù),因?yàn)槲覀冎?#xff0c;我們能夠得到子線程的Looper的途徑只有一個(gè):就是在子線程中調(diào)用 Looper.myLooper (),并且這個(gè)函數(shù)還要在我們perpare之后調(diào)用才能得到正確的Looper,但是他這里用了一個(gè)這樣的什么東東 getLooper,不知道它是如何實(shí)現(xiàn)的?
這里有一個(gè)大概的思路,我們?cè)谧泳€程的的prepare之后調(diào)用 myLooper ()這個(gè)方法,然后保存在一個(gè)成員變量中,這個(gè)getLooper就返回這個(gè)東西,但是這里會(huì)碰到多線程的一個(gè)很突出的問(wèn)題,同步。我們?cè)诟妇€程中調(diào)用 mAlbumArtWorker.getLooper(),但是想要這個(gè)返回正確的looper就必須要求我們的子線程運(yùn)行了prepare,但是這個(gè)東西實(shí)在子線程運(yùn)行的,我們?nèi)绾伪WC呢?
我們看Google是如何實(shí)現(xiàn)的?
? ?private class Worker implements Runnable {
? ?? ???private final Object mLock = new Object();
? ?? ???private Looper mLooper;
? ?? ???
? ?? ???/**
? ?? ?? ?* Creates a worker thread with the given name. The thread
? ?? ?? ?* then runs a [email=%7B@link]{@link[/email] android.os.Looper}.
? ?? ?? ?* @param name A name for the new thread
? ?? ?? ?*/
? ?? ???Worker(String name) {
? ?? ?? ?? ?Thread t = new Thread(null, this, name);
? ?? ?? ?? ?t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
? ?? ?? ?? ?t.start();
? ?? ?? ?? ?synchronized (mLock) {
? ?? ?? ?? ?? ? while (mLooper == null) {
? ?? ?? ?? ?? ?? ???try {
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?mLock.wait();
? ?? ?? ?? ?? ?? ???} catch (InterruptedException ex) {
? ?? ?? ?? ?? ?? ???}
? ?? ?? ?? ?? ? }
? ?? ?? ?? ?}
? ?? ???}
? ?? ???
? ?? ???public Looper getLooper() {
? ?? ?? ?? ?return mLooper;
? ?? ???}
? ?? ???
? ?? ???public void run() {
? ?? ?? ?? ?synchronized (mLock) {
? ?? ?? ?? ?? ? Looper.prepare();
? ?? ?? ?? ?? ? mLooper = Looper.myLooper();
? ?? ?? ?? ?? ? mLock.notifyAll();
? ?? ?? ?? ?}
? ?? ?? ?? ?Looper.loop();
? ?? ???}
? ?? ???
? ?? ???public void quit() {
? ?? ?? ?? ?mLooper.quit();
? ?? ???}
? ? }
我們知道,一個(gè)線程類的構(gòu)造函數(shù)是在主線程中完成的,所以在我們的 Worker的構(gòu)造函數(shù)中我們創(chuàng)佳一個(gè)線程,然后讓這個(gè)線程運(yùn)行,這一這個(gè)線程的創(chuàng)建是指定一個(gè) Runnabl,這里就是我們的Worker本身,在主線程調(diào)用 t.start();,這后,我們子線程已經(jīng)創(chuàng)建,并且開(kāi)始執(zhí)行work的run方法。然后下面的代碼很藝術(shù):
synchronized (mLock) {
? ?? ?? ?? ?? ? while (mLooper == null) {
? ?? ?? ?? ?? ?? ???try {
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?mLock.wait();
? ?? ?? ?? ?? ?? ???} catch (InterruptedException ex) {
? ?? ?? ?? ?? ?? ???}
? ?? ?? ?? ?? ? }
? ?? ?? ?? ?}
我們開(kāi)始等待我們的子線程給mLooper賦值,如果不賦值我們就繼續(xù)等,然后我們的子線程在運(yùn)行run方法之后,在給 mLooper賦值之后,通知worker夠著函數(shù)中的wait,然后我們的構(gòu)造函數(shù)才能完成,所以我們說(shuō):
mAlbumArtWorker = new Worker("album art worker");
這句本身就是阻塞的,它創(chuàng)建了一個(gè)子線程,開(kāi)啟了子線程,并且等待子線程給mLooper賦值,賦值完成之后,這個(gè)函數(shù)才返回,這樣才能保證我們的子線程的Looper的獲取絕對(duì)是正確的,這個(gè)構(gòu)思很有創(chuàng)意。值得借鑒
Android中Handler的使用方法——在子線程中更新界面
本文主要介紹Android的Handler的使用方法。Handler可以發(fā)送Messsage和Runnable對(duì)象到與其相關(guān)聯(lián)的線程的消息隊(duì)列。每個(gè)Handler對(duì)象與創(chuàng)建它的線程相關(guān)聯(lián),并且每個(gè)Handler對(duì)象只能與一個(gè)線程相關(guān)聯(lián)。
1.??? Handler一般有兩種用途:1)執(zhí)行計(jì)劃任務(wù),你可以再預(yù)定的實(shí)現(xiàn)執(zhí)行某些任務(wù),可以模擬定時(shí)器。2)線程間通信。在Android的應(yīng)用啟動(dòng)時(shí),會(huì)創(chuàng)建一個(gè)主線程,主線程會(huì)創(chuàng)建一個(gè)消息隊(duì)列來(lái)處理各種消息。當(dāng)你創(chuàng)建子線程時(shí),你可以再你的子線程中拿到父線程中創(chuàng)建的Handler對(duì)象,就可以通過(guò)該對(duì)象向父線程的消息隊(duì)列發(fā)送消息了。由于Android要求在UI線程中更新界面,因此,可以通過(guò)該方法在其它線程中更新界面。
◆ 通過(guò)Runnable在子線程中更新界面的例子
1.○ 在onCreate中創(chuàng)建Handler?
public class HandlerTestApp extends Activity {?
??????? Handler mHandler;?
??????? TextView mText;?
??????? /** Called when the activity is first created. */?
?????? @Override?
?????? public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {?
?????????? super.onCreate(savedInstanceState);?
?????????? setContentView(R.layout.main);?
?????????? mHandler = new Handler();//創(chuàng)建Handler?
?????????? mText = (TextView) findViewById(R.id.text0);//一個(gè)TextView?
?????? }?
???? ○ 構(gòu)建Runnable對(duì)象,在runnable中更新界面,此處,我們修改了TextView的文字.此處需要說(shuō)明的是,Runnable對(duì)象可以再主線程中創(chuàng)建,也可以再子線程中創(chuàng)建。我們此處是在子線程中創(chuàng)建的。?
???? Runnable mRunnable0 = new Runnable()?
??? {?
??????????????? @Override?
??????????????? public void run() {?
??????????????????????? mText.setText("This is Update from ohter thread, Mouse DOWN");
??????????????? }?
??? };?
???? ○ 創(chuàng)建子線程,在線程的run函數(shù)中,我們向主線程的消息隊(duì)列發(fā)送了一個(gè)runnable來(lái)更新界面。
??? private void updateUIByRunnable(){?
????????? new Thread()??
???????? {??
?????????????? //Message msg = mHandler.obtainMessage();??
????????????? public void run()??
???????????? {?
?????????????????? //mText.setText("This is Update from ohter thread, Mouse DOWN");//這句將拋出異常
???????????????????mHandler.post(mRunnable0);??
???????????? }??
???????? }.start();
???? }
◆ 用Message在子線程中來(lái)更新界面
1.??? 用Message更新界面與Runnable更新界面類似,只是需要修改幾個(gè)地方。
??? ○ 實(shí)現(xiàn)自己的Handler,對(duì)消息進(jìn)行處理
??? private class?MyHandler?extends Handler
??? {?
??????? @Override?
??????? public void handleMessage(Message msg) {?
??????????? super.handleMessage(msg);?
??????????? switch(msg.what)?
??????????? {?
??????????? case?UPDATE://在收到消息時(shí),對(duì)界面進(jìn)行更新?
??????????????? mText.setText("This update by message");?
??????????????? break;?
??????????? }?
??????? }?
??? }
??? ○ 在新的線程中發(fā)送消息?????
??? private void updateByMessage()?
??? {?
??????? //匿名對(duì)象?
???????? new Thread()?
???????? {?
??????????????? public void run()?
??????????????? {?
??????????????????? //mText.setText("This is Update from ohter thread, Mouse DOWN");
??????????????????? //UPDATE是一個(gè)自己定義的整數(shù),代表了消息ID?
??????????????????? Message msg = mHandler.obtainMessage(UPDATE);
????????????????????mHandler.sendMessage(msg);
??????????????? }?
???????? }.start();?
??? }
?
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android的消息處理有三個(gè)核心類:Looper,Handler和Message。其實(shí)還有一個(gè)Message Queue(消息隊(duì)列),但是MQ被封裝到Looper里面了,我們不會(huì)直接與MQ打交道,因此我沒(méi)將其作為核心類。下面一一介紹:
線程的魔法師 Looper
Looper的字面意思是“循環(huán)者”,它被設(shè)計(jì)用來(lái)使一個(gè)普通線程變成Looper線程。所謂Looper線程就是循環(huán)工作的線程。在程序開(kāi)發(fā)中(尤其是GUI開(kāi)發(fā)中),我們經(jīng)常會(huì)需要一個(gè)線程不斷循環(huán),一旦有新任務(wù)則執(zhí)行,執(zhí)行完繼續(xù)等待下一個(gè)任務(wù),這就是Looper線程。使用Looper類創(chuàng)建Looper線程很簡(jiǎn)單:
[java]?view plaincopyprint?通過(guò)上面兩行核心代碼,你的線程就升級(jí)為L(zhǎng)ooper線程了!!!是不是很神奇?讓我們放慢鏡頭,看看這兩行代碼各自做了什么。
1)Looper.prepare()
通過(guò)上圖可以看到,現(xiàn)在你的線程中有一個(gè)Looper對(duì)象,它的內(nèi)部維護(hù)了一個(gè)消息隊(duì)列MQ。注意,一個(gè)Thread只能有一個(gè)Looper對(duì)象,為什么呢?咱們來(lái)看源碼。
[java]?view plaincopyprint?通過(guò)源碼,prepare()背后的工作方式一目了然,其核心就是將looper對(duì)象定義為ThreadLocal。如果你還不清楚什么是ThreadLocal,請(qǐng)參考《理解ThreadLocal》。
2)Looper.loop()
調(diào)用loop方法后,Looper線程就開(kāi)始真正工作了,它不斷從自己的MQ中取出隊(duì)頭的消息(也叫任務(wù))執(zhí)行。其源碼分析如下:
[java]?view plaincopyprint?除了prepare()和loop()方法,Looper類還提供了一些有用的方法,比如
Looper.myLooper()得到當(dāng)前線程looper對(duì)象:
[java]?view plaincopyprint?getThread()得到looper對(duì)象所屬線程:
[java]?view plaincopyprint?quit()方法結(jié)束looper循環(huán):
[java]?view plaincopyprint?到此為止,你應(yīng)該對(duì)Looper有了基本的了解,總結(jié)幾點(diǎn):
1.每個(gè)線程有且最多只能有一個(gè)Looper對(duì)象,它是一個(gè)ThreadLocal
2.Looper內(nèi)部有一個(gè)消息隊(duì)列,loop()方法調(diào)用后線程開(kāi)始不斷從隊(duì)列中取出消息執(zhí)行
3.Looper使一個(gè)線程變成Looper線程。
那么,我們?nèi)绾瓮鵐Q上添加消息呢?下面有請(qǐng)Handler!(掌聲~~~)
異步處理大師 Handler
什么是handler?handler扮演了往MQ上添加消息和處理消息的角色(只處理由自己發(fā)出的消息),即通知MQ它要執(zhí)行一個(gè)任務(wù)(sendMessage),并在loop到自己的時(shí)候執(zhí)行該任務(wù)(handleMessage),整個(gè)過(guò)程是異步的。handler創(chuàng)建時(shí)會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)looper,默認(rèn)的構(gòu)造方法將關(guān)聯(lián)當(dāng)前線程的looper,不過(guò)這也是可以set的。默認(rèn)的構(gòu)造方法:
[java]?view plaincopyprint?下面我們就可以為之前的LooperThread類加入Handler:
[java]?view plaincopyprint?加入handler后的效果如下圖:
可以看到,一個(gè)線程可以有多個(gè)Handler,但是只能有一個(gè)Looper!
Handler發(fā)送消息
有了handler之后,我們就可以使用?post(Runnable),postAtTime(Runnable, long),postDelayed(Runnable, long),sendEmptyMessage(int),sendMessage(Message),sendMessageAtTime(Message, long)和sendMessageDelayed(Message, long)這些方法向MQ上發(fā)送消息了。光看這些API你可能會(huì)覺(jué)得handler能發(fā)兩種消息,一種是Runnable對(duì)象,一種是message對(duì)象,這是直觀的理解,但其實(shí)post發(fā)出的Runnable對(duì)象最后都被封裝成message對(duì)象了,見(jiàn)源碼:
[java]?view plaincopyprint?其他方法就不羅列了,總之通過(guò)handler發(fā)出的message有如下特點(diǎn):
1.message.target為該handler對(duì)象,這確保了looper執(zhí)行到該message時(shí)能找到處理它的handler,即loop()方法中的關(guān)鍵代碼
msg.target.dispatchMessage(msg);2.post發(fā)出的message,其callback為Runnable對(duì)象
Handler處理消息
說(shuō)完了消息的發(fā)送,再來(lái)看下handler如何處理消息。消息的處理是通過(guò)核心方法dispatchMessage(Message?msg)與鉤子方法handleMessage(Message?msg)完成的,見(jiàn)源碼
[java]?view plaincopyprint?可以看到,除了handleMessage(Message?msg)和Runnable對(duì)象的run方法由開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)外(實(shí)現(xiàn)具體邏輯),handler的內(nèi)部工作機(jī)制對(duì)開(kāi)發(fā)者是透明的。這正是handler API設(shè)計(jì)的精妙之處!
Handler的用處
我在小標(biāo)題中將handler描述為“異步處理大師”,這歸功于Handler擁有下面兩個(gè)重要的特點(diǎn):
1.handler可以在任意線程發(fā)送消息,這些消息會(huì)被添加到關(guān)聯(lián)的MQ上。
??????????????
2.handler是在它關(guān)聯(lián)的looper線程中處理消息的。
這就解決了android最經(jīng)典的不能在其他非主線程中更新UI的問(wèn)題。android的主線程也是一個(gè)looper線程(looper在android中運(yùn)用很廣),我們?cè)谄渲袆?chuàng)建的handler默認(rèn)將關(guān)聯(lián)主線程MQ。因此,利用handler的一個(gè)solution就是在activity中創(chuàng)建handler并將其引用傳遞給worker thread,worker thread執(zhí)行完任務(wù)后使用handler發(fā)送消息通知activity更新UI。(過(guò)程如圖)
當(dāng)然,handler能做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不僅如此,由于它能post Runnable對(duì)象,它還能與Looper配合實(shí)現(xiàn)經(jīng)典的Pipeline Thread(流水線線程)模式。請(qǐng)參考此文《Android Guts: Intro to Loopers and Handlers》
封裝任務(wù) Message
在整個(gè)消息處理機(jī)制中,message又叫task,封裝了任務(wù)攜帶的信息和處理該任務(wù)的handler。message的用法比較簡(jiǎn)單,這里不做總結(jié)了。但是有這么幾點(diǎn)需要注意(待補(bǔ)充):
1.盡管Message有public的默認(rèn)構(gòu)造方法,但是你應(yīng)該通過(guò)Message.obtain()來(lái)從消息池中獲得空消息對(duì)象,以節(jié)省資源。
2.如果你的message只需要攜帶簡(jiǎn)單的int信息,請(qǐng)優(yōu)先使用Message.arg1和Message.arg2來(lái)傳遞信息,這比用Bundle更省內(nèi)存
3.擅用message.what來(lái)標(biāo)識(shí)信息,以便用不同方式處理message。
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??????? 我們知道,Android應(yīng)用程序是通過(guò)消息來(lái)驅(qū)動(dòng)的,即在應(yīng)用程序的主線程(UI線程)中有一個(gè)消息循環(huán),負(fù)責(zé)處理消息隊(duì)列中的消息。我們也知道,Android應(yīng)用程序是支持多線程的,即可以創(chuàng)建子線程來(lái)執(zhí)行一些計(jì)算型的任務(wù),那么,這些子線程能不能像應(yīng)用程序的主線程一樣具有消息循環(huán)呢?這些子線程又能不能往應(yīng)用程序的主線程中發(fā)送消息呢?本文將分析Android應(yīng)用程序線程消息處理模型,為讀者解答這兩個(gè)問(wèn)題
?? ? ? ?在開(kāi)發(fā)Android應(yīng)用程序中,有時(shí)候我們需要在應(yīng)用程序中創(chuàng)建一些常駐的子線程來(lái)不定期地執(zhí)行一些不需要與應(yīng)用程序界面交互的計(jì)算型的任務(wù)。如果這些子線程具有消息循環(huán),那么它們就能夠常駐在應(yīng)用程序中不定期的執(zhí)行一些計(jì)算型任務(wù)了:當(dāng)我們需要用這些子線程來(lái)執(zhí)行任務(wù)時(shí),就往這個(gè)子線程的消息隊(duì)列中發(fā)送一個(gè)消息,然后就可以在子線程的消息循環(huán)中執(zhí)行我們的計(jì)算型任務(wù)了。我們?cè)谇懊嬉黄恼翧ndroid系統(tǒng)默認(rèn)Home應(yīng)用程序(Launcher)的啟動(dòng)過(guò)程源代碼分析中,介紹Launcher的啟動(dòng)過(guò)程時(shí),在Step 15(LauncherModel.startLoader)中,Launcher就是通過(guò)往一個(gè)子線程的消息隊(duì)列中發(fā)送一個(gè)消息(sWorker.post(mLoaderTask)),然后子線程就會(huì)在它的消息循環(huán)中處理這個(gè)消息的時(shí)候執(zhí)行從PackageManagerService中獲取系統(tǒng)中已安裝應(yīng)用程序的信息列表的任務(wù),即調(diào)用Step 16中的LoaderTask.run函數(shù)。
?? ? ? ?在開(kāi)發(fā)Android應(yīng)用程序中,有時(shí)候我們又需要在應(yīng)用程序中創(chuàng)建一些子線程來(lái)執(zhí)行一些需要與應(yīng)用程序界面進(jìn)交互的計(jì)算型任務(wù)。典型的應(yīng)用場(chǎng)景是當(dāng)我們要從網(wǎng)上下載文件時(shí),為了不使主線程被阻塞,我們通常創(chuàng)建一個(gè)子線程來(lái)負(fù)責(zé)下載任務(wù),同時(shí),在下載的過(guò)程,將下載進(jìn)度以百分比的形式在應(yīng)用程序的界面上顯示出來(lái),這樣就既不會(huì)阻塞主線程的運(yùn)行,又能獲得良好的用戶體驗(yàn)。但是,我們知道,Android應(yīng)用程序的子線程是不可以操作主線程的UI的,那么,這個(gè)負(fù)責(zé)下載任務(wù)的子線程應(yīng)該如何在應(yīng)用程序界面上顯示下載的進(jìn)度呢?如果我們能夠在子線程中往主線程的消息隊(duì)列中發(fā)送消息,那么問(wèn)題就迎刃而解了,因?yàn)榘l(fā)往主線程消息隊(duì)列的消息最終是由主線程來(lái)處理的,在處理這個(gè)消息的時(shí)候,我們就可以在應(yīng)用程序界面上顯示下載進(jìn)度了。
?? ? ? ?上面提到的這兩種情況,Android系統(tǒng)都為我們提供了完善的解決方案,前者可以通過(guò)使用HandlerThread類來(lái)實(shí)現(xiàn),而后者可以使用AsyncTask類來(lái)實(shí)現(xiàn),本文就詳細(xì)這兩個(gè)類是如何實(shí)現(xiàn)的。不過(guò),為了更好地理解HandlerThread類和AsyncTask類的實(shí)現(xiàn),我們先來(lái)看看應(yīng)用程序的主線程的消息循環(huán)模型是如何實(shí)現(xiàn)的。
?? ? ? ?1. 應(yīng)用程序主線程消息循環(huán)模型
?? ? ? ?在前面一篇文章Android應(yīng)用程序進(jìn)程啟動(dòng)過(guò)程的源代碼分析一文中,我們已經(jīng)分析應(yīng)用程序進(jìn)程(主線程)的啟動(dòng)過(guò)程了,這里主要是針對(duì)它的消息循環(huán)模型作一個(gè)總結(jié)。當(dāng)運(yùn)行在Android應(yīng)用程序框架層中的ActivityManagerService決定要為當(dāng)前啟動(dòng)的應(yīng)用程序創(chuàng)建一個(gè)主線程的時(shí)候,它會(huì)在ActivityManagerService中的startProcessLocked成員函數(shù)調(diào)用Process類的靜態(tài)成員函數(shù)start為當(dāng)前應(yīng)用程序創(chuàng)建一個(gè)主線程:
view plain?? ? ? ?這里我們主要關(guān)注Process.start函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)“android.app.ActivityThread”,它表示要在當(dāng)前新建的線程中加載android.app.ActivityThread類,并且調(diào)用這個(gè)類的靜態(tài)成員函數(shù)main作為應(yīng)用程序的入口點(diǎn)。ActivityThread類定義在frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java文件中:
view plain?? ? ? ?在這個(gè)main函數(shù)里面,除了創(chuàng)建一個(gè)ActivityThread實(shí)例外,就是在進(jìn)行消息循環(huán)了。
?? ? ? ?在進(jìn)行消息循環(huán)之前,首先會(huì)通過(guò)Looper類的靜態(tài)成員函數(shù)prepareMainLooper為當(dāng)前線程準(zhǔn)備一個(gè)消息循環(huán)對(duì)象。Looper類定義在frameworks/base/core/java/android/os/Looper.java文件中:
view plain?? ? ? ?Looper類的靜態(tài)成員函數(shù)prepareMainLooper是專門應(yīng)用程序的主線程調(diào)用的,應(yīng)用程序的其它子線程都不應(yīng)該調(diào)用這個(gè)函數(shù)來(lái)在本線程中創(chuàng)建消息循環(huán)對(duì)象,而應(yīng)該調(diào)用prepare函數(shù)來(lái)在本線程中創(chuàng)建消息循環(huán)對(duì)象,下一節(jié)我們介紹一個(gè)線程類HandlerThread 時(shí)將會(huì)看到。
?? ? ? ?為什么要為應(yīng)用程序的主線程專門準(zhǔn)備一個(gè)創(chuàng)建消息循環(huán)對(duì)象的函數(shù)呢?這是為了讓其它地方能夠方便地通過(guò)Looper類的getMainLooper函數(shù)來(lái)獲得應(yīng)用程序主線程中的消息循環(huán)對(duì)象。獲得應(yīng)用程序主線程中的消息循環(huán)對(duì)象又有什么用呢?一般就是為了能夠向應(yīng)用程序主線程發(fā)送消息了。
?? ? ? ?在prepareMainLooper函數(shù)中,首先會(huì)調(diào)用prepare函數(shù)在本線程中創(chuàng)建一個(gè)消息循環(huán)對(duì)象,然后將這個(gè)消息循環(huán)對(duì)象放在線程局部變量sThreadLocal中:
view plain?? ? ? ?接著再將這個(gè)消息循環(huán)對(duì)象通過(guò)調(diào)用setMainLooper函數(shù)來(lái)保存在Looper類的靜態(tài)成員變量mMainLooper中:
view plain?? ? ? 這樣,其它地方才可以調(diào)用getMainLooper函數(shù)來(lái)獲得應(yīng)用程序主線程中的消息循環(huán)對(duì)象。
?? ? ? 消息循環(huán)對(duì)象創(chuàng)建好之后,回到ActivityThread類的main函數(shù)中,接下來(lái),就是要進(jìn)入消息循環(huán)了:
view plain?? ? ? ?Looper類具體是如何通過(guò)loop函數(shù)進(jìn)入消息循環(huán)以及處理消息隊(duì)列中的消息,可以參考前面一篇文章Android應(yīng)用程序消息處理機(jī)制(Looper、Handler)分析,這里就不再分析了,我們只要知道ActivityThread類中的main函數(shù)執(zhí)行了這一步之后,就為應(yīng)用程序的主線程準(zhǔn)備好消息循環(huán)就可以了。
?? ? ? ?2. 應(yīng)用程序子線程消息循環(huán)模型
?? ? ? ?在Java框架中,如果我們想在當(dāng)前應(yīng)用程序中創(chuàng)建一個(gè)子線程,一般就是通過(guò)自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)類,這個(gè)類繼承于Thread類,然后重載Thread類的run函數(shù),把我們想要在這個(gè)子線程執(zhí)行的任務(wù)都放在這個(gè)run函數(shù)里面實(shí)現(xiàn)。最后實(shí)例這個(gè)自定義的類,并且調(diào)用它的start函數(shù),這樣一個(gè)子線程就創(chuàng)建好了,并且會(huì)調(diào)用這個(gè)自定義類的run函數(shù)。但是當(dāng)這個(gè)run函數(shù)執(zhí)行完成后,子線程也就結(jié)束了,它沒(méi)有消息循環(huán)的概念。
?? ? ? ?前面說(shuō)過(guò),有時(shí)候我們需要在應(yīng)用程序中創(chuàng)建一些常駐的子線程來(lái)不定期地執(zhí)行一些計(jì)算型任務(wù),這時(shí)候就可以考慮使用Android系統(tǒng)提供的HandlerThread類了,它具有創(chuàng)建具有消息循環(huán)功能的子線程的作用。
?? ? ? ?HandlerThread類實(shí)現(xiàn)在frameworks/base/core/java/android/os/HandlerThread.java文件中,這里我們通過(guò)使用情景來(lái)有重點(diǎn)的分析它的實(shí)現(xiàn)。
?? ? ? ?在前面一篇文章Android系統(tǒng)默認(rèn)Home應(yīng)用程序(Launcher)的啟動(dòng)過(guò)程源代碼分析中,我們分析了Launcher的啟動(dòng)過(guò)程,其中在Step 15(LauncherModel.startLoader)和Step 16(LoaderTask.run)中,Launcher會(huì)通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)HandlerThread類來(lái)實(shí)現(xiàn)在一個(gè)子線程加載系統(tǒng)中已經(jīng)安裝的應(yīng)用程序的任務(wù):
view plain?? ? ? ?在這個(gè)LauncherModel類中,首先創(chuàng)建了一個(gè)HandlerThread對(duì)象:
view plain?? ? ? ?接著調(diào)用它的start成員函數(shù)來(lái)啟動(dòng)一個(gè)子線程:
view plain?? ? ? ?接著還通過(guò)這個(gè)HandlerThread對(duì)象的getLooper函數(shù)來(lái)獲得這個(gè)子線程中的消息循環(huán)對(duì)象,并且使用這個(gè)消息循環(huán)創(chuàng)建對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)Handler:
view plain?? ? ? ?有了這個(gè)Handler對(duì)象sWorker之后,我們就可以往這個(gè)子線程中發(fā)送消息,然后在處理這個(gè)消息的時(shí)候執(zhí)行加載系統(tǒng)中已經(jīng)安裝的應(yīng)用程序的任務(wù)了,在startLoader函數(shù)中:
view plain?? ? ? ?這里的mLoaderTask是一個(gè)LoaderTask對(duì)象,它實(shí)現(xiàn)了Runnable接口,因此,可以把這個(gè)LoaderTask對(duì)象作為參數(shù)傳給sWorker.post函數(shù)。在sWorker.post函數(shù)里面,會(huì)把這個(gè)LoaderTask對(duì)象封裝成一個(gè)消息,并且放入這個(gè)子線程的消息隊(duì)列中去。當(dāng)這個(gè)子線程的消息循環(huán)處理這個(gè)消息的時(shí)候,就會(huì)調(diào)用這個(gè)LoaderTask對(duì)象的run函數(shù),因此,我們就可以在LoaderTask對(duì)象的run函數(shù)中通過(guò)調(diào)用loadAndBindAllApps來(lái)執(zhí)行加載系統(tǒng)中已經(jīng)安裝的應(yīng)用程序的任務(wù)了。
?? ? ? ?了解了HanderThread類的使用方法之后,我們就可以重點(diǎn)地來(lái)分析它的實(shí)現(xiàn)了:
view plain?? ? ? ?首先我們看到的是,Handler類繼承了Thread類,因此,通過(guò)它可以在應(yīng)用程序中創(chuàng)建一個(gè)子線程,其次我們看到在它的run函數(shù)中,會(huì)進(jìn)入一個(gè)消息循環(huán)中,因此,這個(gè)子線程可以常駐在應(yīng)用程序中,直到它接收收到一個(gè)退出消息為止。
?? ? ? ?在run函數(shù)中,首先是調(diào)用Looper類的靜態(tài)成員函數(shù)prepare來(lái)準(zhǔn)備一個(gè)消息循環(huán)對(duì)象:
view plain?? ? ? ?然后通過(guò)Looper類的myLooper成員函數(shù)將這個(gè)子線程中的消息循環(huán)對(duì)象保存在HandlerThread類中的成員變量mLooper中:
view plain?? ? ? ?這樣,其它地方就可以方便地通過(guò)它的getLooper函數(shù)來(lái)獲得這個(gè)消息循環(huán)對(duì)象了,有了這個(gè)消息循環(huán)對(duì)象后,就可以往這個(gè)子線程的消息隊(duì)列中發(fā)送消息,通知這個(gè)子線程執(zhí)行特定的任務(wù)了。
?? ? ? ?最在這個(gè)run函數(shù)通過(guò)Looper類的loop函數(shù)進(jìn)入消息循環(huán)中:
view plain?? ? ? ?這樣,一個(gè)具有消息循環(huán)的應(yīng)用程序子線程就準(zhǔn)備就緒了。
?? ? ? ?HandlerThread類的實(shí)現(xiàn)雖然非常簡(jiǎn)單,當(dāng)然這得益于Java提供的Thread類和Android自己本身提供的Looper類,但是它的想法卻非常周到,為應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員提供了很大的方便。
?? ? ? ?3. 需要與UI交互的應(yīng)用程序子線程消息模型
?? ? ? ?前面說(shuō)過(guò),我們開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的時(shí)候,經(jīng)常中需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)子線程來(lái)在后臺(tái)執(zhí)行一個(gè)特定的計(jì)算任務(wù),而在這個(gè)任務(wù)計(jì)算的過(guò)程中,需要不斷地將計(jì)算進(jìn)度或者計(jì)算結(jié)果展現(xiàn)在應(yīng)用程序的界面中。典型的例子是從網(wǎng)上下載文件,為了不阻塞應(yīng)用程序的主線程,我們開(kāi)辟一個(gè)子線程來(lái)執(zhí)行下載任務(wù),子線程在下載的同時(shí)不斷地將下載進(jìn)度在應(yīng)用程序界面上顯示出來(lái),這樣做出來(lái)程序就非常友好。由于子線程不能直接操作應(yīng)用程序的UI,因此,這時(shí)候,我們就可以通過(guò)往應(yīng)用程序的主線程中發(fā)送消息來(lái)通知應(yīng)用程序主線程更新界面上的下載進(jìn)度。因?yàn)轭愃频倪@種情景在實(shí)際開(kāi)發(fā)中經(jīng)常碰到,Android系統(tǒng)為開(kāi)發(fā)人員提供了一個(gè)異步任務(wù)類(AsyncTask)來(lái)實(shí)現(xiàn)上面所說(shuō)的功能,即它會(huì)在一個(gè)子線程中執(zhí)行計(jì)算任務(wù),同時(shí)通過(guò)主線程的消息循環(huán)來(lái)獲得更新應(yīng)用程序界面的機(jī)會(huì)。
?? ? ? ?為了更好地分析AsyncTask的實(shí)現(xiàn),我們先舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明它的用法。在前面一篇文章Android系統(tǒng)中的廣播(Broadcast)機(jī)制簡(jiǎn)要介紹和學(xué)習(xí)計(jì)劃中,我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)應(yīng)用程序Broadcast,其中使用了AsyncTask來(lái)在一個(gè)線程在后臺(tái)在執(zhí)行計(jì)數(shù)任務(wù),計(jì)數(shù)過(guò)程通過(guò)廣播(Broadcast)來(lái)將中間結(jié)果在應(yīng)用程序界面上顯示出來(lái)。在這個(gè)例子中,使用廣播來(lái)在應(yīng)用程序主線程和子線程中傳遞數(shù)據(jù)不是最優(yōu)的方法,當(dāng)時(shí)只是為了分析Android系統(tǒng)的廣播機(jī)制而有意為之的。在本節(jié)內(nèi)容中,我們稍微這個(gè)例子作一個(gè)簡(jiǎn)單的修改,就可以通過(guò)消息的方式來(lái)將計(jì)數(shù)過(guò)程的中間結(jié)果在應(yīng)用程序界面上顯示出來(lái)。
?? ? ? ?為了區(qū)別Android系統(tǒng)中的廣播(Broadcast)機(jī)制簡(jiǎn)要介紹和學(xué)習(xí)計(jì)劃一文中使用的應(yīng)用程序Broadcast,我們將本節(jié)中使用的應(yīng)用程序命名為Counter。首先在Android源代碼工程中創(chuàng)建一個(gè)Android應(yīng)用程序工程,名字就為Counter,放在packages/experimental目錄下。關(guān)于如何獲得Android源代碼工程,請(qǐng)參考在Ubuntu上下載、編譯和安裝Android最新源代碼一文;關(guān)于如何在Android源代碼工程中創(chuàng)建應(yīng)用程序工程,請(qǐng)參考在Ubuntu上為Android系統(tǒng)內(nèi)置Java應(yīng)用程序測(cè)試Application Frameworks層的硬件服務(wù)一文。這個(gè)應(yīng)用程序工程定義了一個(gè)名為shy.luo.counter的package,這個(gè)例子的源代碼主要就是實(shí)現(xiàn)在這個(gè)目錄下的Counter.java文件中:
view plain?? ? ? ?這個(gè)計(jì)數(shù)器程序很簡(jiǎn)單,它在界面上有兩個(gè)按鈕Start和Stop。點(diǎn)擊Start按鈕時(shí),便會(huì)創(chuàng)建一個(gè)CounterTask實(shí)例task,然后調(diào)用它的execute函數(shù)就可以在應(yīng)用程序中啟動(dòng)一個(gè)子線程,并且通過(guò)調(diào)用這個(gè)CounterTask類的doInBackground函數(shù)來(lái)執(zhí)行計(jì)數(shù)任務(wù)。在計(jì)數(shù)的過(guò)程中,會(huì)通過(guò)調(diào)用publishProgress函數(shù)來(lái)將中間結(jié)果傳遞到onProgressUpdate函數(shù)中去,在onProgressUpdate函數(shù)中,就可以把中間結(jié)果顯示在應(yīng)用程序界面了。點(diǎn)擊Stop按鈕時(shí),便會(huì)通過(guò)設(shè)置變量stop為true,這樣,CounterTask類的doInBackground函數(shù)便會(huì)退出循環(huán),然后將結(jié)果返回到onPostExecute函數(shù)中去,在onPostExecute函數(shù),會(huì)把最終計(jì)數(shù)結(jié)果顯示在用程序界面中。
?? ? ? 在這個(gè)例子中,我們需要注意的是:
?? ? ? A. CounterTask類繼承于AsyncTask類,因此它也是一個(gè)異步任務(wù)類;
?? ? ? B.?CounterTask類的doInBackground函數(shù)是在后臺(tái)的子線程中運(yùn)行的,這時(shí)候它不可以操作應(yīng)用程序的界面;
?? ? ? C.?CounterTask類的onProgressUpdate和onPostExecute兩個(gè)函數(shù)是應(yīng)用程序的主線程中執(zhí)行,它們可以操作應(yīng)用程序的界面。
?? ? ? 關(guān)于C這一點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)原理,我們?cè)诤竺鏁?huì)分析到,這里我們先完整地介紹這個(gè)例子,以便讀者可以參考做一下實(shí)驗(yàn)。
?? ? ? 接下來(lái)我們?cè)倏纯磻?yīng)用程序的配置文件AndroidManifest.xml:
view plain?? ? ? 這個(gè)配置文件很簡(jiǎn)單,我們就不介紹了。
?? ? ??再來(lái)看應(yīng)用程序的界面文件,它定義在res/layout/main.xml文件中:
view plain?? ? ? 這個(gè)界面配置文件也很簡(jiǎn)單,等一下我們?cè)谀M器把這個(gè)應(yīng)用程序啟動(dòng)起來(lái)后,就可以看到它的截圖了。
?? ? ??應(yīng)用程序用到的字符串資源文件位于res/values/strings.xml文件中:
view plain?? ? ? 最后,我們還要在工程目錄下放置一個(gè)編譯腳本文件Android.mk:
view plain?? ? ??接下來(lái)就要編譯了。有關(guān)如何單獨(dú)編譯Android源代碼工程的模塊,以及如何打包system.img,請(qǐng)參考如何單獨(dú)編譯Android源代碼中的模塊一文。
?? ? ? 執(zhí)行以下命令進(jìn)行編譯和打包:
?? ? ??這樣,打包好的Android系統(tǒng)鏡像文件system.img就包含我們前面創(chuàng)建的Counter應(yīng)用程序了。
?? ? ? 再接下來(lái),就是運(yùn)行模擬器來(lái)運(yùn)行我們的例子了。關(guān)于如何在Android源代碼工程中運(yùn)行模擬器,請(qǐng)參考在Ubuntu上下載、編譯和安裝Android最新源代碼一文。
?? ? ? 執(zhí)行以下命令啟動(dòng)模擬器:
?? ? ? 最后我們就可以在Launcher中找到Counter應(yīng)用程序圖標(biāo),把它啟動(dòng)起來(lái),點(diǎn)擊Start按鈕,就會(huì)看到應(yīng)用程序界面上的計(jì)數(shù)器跑起來(lái)了:
?? ? ? ?這樣,使用AsyncTask的例子就介紹完了,下面,我們就要根據(jù)上面對(duì)AsyncTask的使用情況來(lái)重點(diǎn)分析它的實(shí)現(xiàn)了。
?? ? ? ?AsyncTask類定義在frameworks/base/core/java/android/os/AsyncTask.java文件中:
view plain?? ? ? ?從AsyncTask的實(shí)現(xiàn)可以看出,當(dāng)我們第一次創(chuàng)建一個(gè)AsyncTask對(duì)象時(shí),首先會(huì)執(zhí)行下面靜態(tài)初始化代碼創(chuàng)建一個(gè)線程池sExecutor:
view plain?? ? ? ?這里的ThreadPoolExecutor是Java提供的多線程機(jī)制之一,這里用的構(gòu)造函數(shù)原型為:
view plain?? ? ? ?各個(gè)參數(shù)的意義如下:
?? ? ? ?corePoolSize -- 線程池的核心線程數(shù)量
?? ? ? ?maximumPoolSize -- 線程池的最大線程數(shù)量
?? ? ? ?keepAliveTime -- 若線程池的線程數(shù)數(shù)量大于核心線程數(shù)量,那么空閑時(shí)間超過(guò)keepAliveTime的線程將被回收
?? ? ? ?unit -- 參數(shù)keepAliveTime使用的時(shí)間單位
?? ? ? ?workerQueue -- 工作任務(wù)隊(duì)列
?? ? ? ?threadFactory -- 用來(lái)創(chuàng)建線程池中的線程
?? ? ? ?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),ThreadPoolExecutor的運(yùn)行機(jī)制是這樣的:每一個(gè)工作任務(wù)用一個(gè)Runnable對(duì)象來(lái)表示,當(dāng)我們要把一個(gè)工作任務(wù)交給這個(gè)線程池來(lái)執(zhí)行的時(shí)候,就通過(guò)調(diào)用ThreadPoolExecutor的execute函數(shù)來(lái)把這個(gè)工作任務(wù)加入到線程池中去。此時(shí),如果線程池中的線程數(shù)量小于corePoolSize,那么就會(huì)調(diào)用threadFactory接口來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的線程并且加入到線程池中去,再執(zhí)行這個(gè)工作任務(wù);如果線程池中的線程數(shù)量等于corePoolSize,但是工作任務(wù)隊(duì)列workerQueue未滿,則把這個(gè)工作任務(wù)加入到工作任務(wù)隊(duì)列中去等待執(zhí)行;如果線程池中的線程數(shù)量大于corePoolSize,但是小于maximumPoolSize,并且工作任務(wù)隊(duì)列workerQueue已經(jīng)滿了,那么就會(huì)調(diào)用threadFactory接口來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的線程并且加入到線程池中去,再執(zhí)行這個(gè)工作任務(wù);如果線程池中的線程量已經(jīng)等于maximumPoolSize了,并且工作任務(wù)隊(duì)列workerQueue也已經(jīng)滿了,這個(gè)工作任務(wù)就被拒絕執(zhí)行了。
?? ? ? ?創(chuàng)建好了線程池后,再創(chuàng)建一個(gè)消息處理器:
view plain?? ? ? ?注意,這行代碼是在應(yīng)用程序的主線程中執(zhí)行的,因此,這個(gè)消息處理器sHandler內(nèi)部引用的消息循環(huán)對(duì)象looper是應(yīng)用程序主線程的消息循環(huán)對(duì)象,消息處理器的實(shí)現(xiàn)機(jī)制具體可以參考前面一篇文章Android應(yīng)用程序消息處理機(jī)制(Looper、Handler)分析。
?? ? ? ?AsyncTask類的靜態(tài)初始化代碼執(zhí)行完成之后,才開(kāi)始創(chuàng)建AsyncTask對(duì)象,即執(zhí)行AsyncTask類的構(gòu)造函數(shù):
view plain?? ? ? ?在AsyncTask類的構(gòu)造函數(shù)里面,主要是創(chuàng)建了兩個(gè)對(duì)象,分別是一個(gè)WorkerRunnable對(duì)象mWorker和一個(gè)FutureTask對(duì)象mFuture。
?? ? ? ?WorkerRunnable類實(shí)現(xiàn)了Runnable接口,此外,它的內(nèi)部成員變量mParams用于保存從AsyncTask對(duì)象的execute函數(shù)傳進(jìn)來(lái)的參數(shù)列表:
view plain?? ? ? ?FutureTask類也實(shí)現(xiàn)了Runnable接口,所以它可以作為一個(gè)工作任務(wù)通過(guò)調(diào)用AsyncTask類的execute函數(shù)添加到sExecuto線程池中去:
view plain?? ? ? 這里的FutureTask對(duì)象mFuture是用來(lái)封裝前面的WorkerRunnable對(duì)象mWorker。當(dāng)mFuture加入到線程池中執(zhí)行時(shí),它調(diào)用的是mWorker對(duì)象的call函數(shù):
view plain?? ? ? ?在call函數(shù)里面,會(huì)調(diào)用AsyncTask類的doInBackground函數(shù)來(lái)執(zhí)行真正的任務(wù),這個(gè)函數(shù)是要由AsyncTask的子類來(lái)實(shí)現(xiàn)的,注意,這個(gè)函數(shù)是在應(yīng)用程序的子線程中執(zhí)行的,它不可以操作應(yīng)用程序的界面。
?? ? ? ?我們可以通過(guò)mFuture對(duì)象來(lái)操作當(dāng)前執(zhí)行的任務(wù),例如查詢當(dāng)前任務(wù)的狀態(tài),它是正在執(zhí)行中,還是完成了,還是被取消了,如果是完成了,還可以通過(guò)它獲得任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果,如果還沒(méi)有完成,可以取消任務(wù)的執(zhí)行。
?? ? ? ?當(dāng)工作任務(wù)mWorker執(zhí)行完成的時(shí)候,mFuture對(duì)象中的done函數(shù)就會(huì)被被調(diào)用,根據(jù)任務(wù)的完成狀況,執(zhí)行相應(yīng)的操作,例如,如果是因?yàn)楫惓6瓿蓵r(shí),就會(huì)拋異常,如果是正常完成,就會(huì)把任務(wù)執(zhí)行結(jié)果封裝成一個(gè)AsyncTaskResult對(duì)象:
view plain?? ? ? ?其中,成員變量mData保存的是任務(wù)執(zhí)行結(jié)果,而成員變量mTask指向前面我們創(chuàng)建的AsyncTask對(duì)象。
?? ? ? ?最后把這個(gè)AsyncTaskResult對(duì)象封裝成一個(gè)消息,并且通過(guò)消息處理器sHandler加入到應(yīng)用程序主線程的消息隊(duì)列中:
?? ? ? ?這個(gè)消息最終就會(huì)在InternalHandler類的handleMessage函數(shù)中處理了:
view plain?? ? ? ?在這個(gè)函數(shù)里面,最終會(huì)調(diào)用前面創(chuàng)建的這個(gè)AsyncTask對(duì)象的finish函數(shù)來(lái)進(jìn)一步處理:
view plain?? ? ? ?這個(gè)函數(shù)調(diào)用AsyncTask類的onPostExecute函數(shù)來(lái)進(jìn)一步處理,AsyncTask類的onPostExecute函數(shù)一般是要由其子類來(lái)重載的,注意,這個(gè)函數(shù)是在應(yīng)用程序的主線程中執(zhí)行的,因此,它可以操作應(yīng)用程序的界面。
?? ? ? ?在任務(wù)執(zhí)行的過(guò)程當(dāng)中,即執(zhí)行doInBackground函數(shù)時(shí)候,可能通過(guò)調(diào)用publishProgress函數(shù)來(lái)將中間結(jié)果封裝成一個(gè)消息發(fā)送到應(yīng)用程序主線程中的消息隊(duì)列中去:
?? ? ? ?這個(gè)消息最終也是由InternalHandler類的handleMessage函數(shù)來(lái)處理的:
view plain?? ? ? ?這里它調(diào)用前面創(chuàng)建的AsyncTask對(duì)象的onPorgressUpdate函數(shù)來(lái)進(jìn)一步處理,這個(gè)函數(shù)一般是由AsyncTask的子類來(lái)實(shí)現(xiàn)的,注意,這個(gè)函數(shù)是在應(yīng)用程序的主線程中執(zhí)行的,因此,它和前面的onPostExecute函數(shù)一樣,可以操作應(yīng)用程序的界面。
?? ? ? 這樣,AsyncTask類的主要實(shí)現(xiàn)就介紹完了,結(jié)合前面開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序Counter來(lái)分析,會(huì)更好地理解它的實(shí)現(xiàn)原理。
?? ? ? 至此,Android應(yīng)用程序線程消息循環(huán)模型就分析完成了,理解它有利于我們?cè)陂_(kāi)發(fā)Android應(yīng)用程序時(shí),能夠充分利用多線程的并發(fā)性來(lái)提高應(yīng)用程序的性能以及獲得良好的用戶體驗(yàn)。
?
轉(zhuǎn)自:http://www.cnblogs.com/qingblog/archive/2012/06/27/2566021.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Android消息处理机制的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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