android 消息发送机制,Android中的消息机制

今天探讨Android中的消息机制,主要包括消息的发送、接收以及与线程之间的关系。完成这一过程主要需要以下三个类的协作:Looper,Handler,MessageQueue。先给出一个总体图:

Android的消息机制 (4).png

Looper

每一个looper都会和一个线程绑定。要创建一个新的looper并将它同当前的线程绑定起来,你必须要调用Looper.prepare()方法。这些looper都被存储在Looper类里面的静态ThreadLocal变量里面。你可以通过调用Looper.myLooper()方法来获取与当前线程相关联的Looper。

class Looper{

//...

//这个线程的TLS中,就不用放在堆上而进行同步操作了。

private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();

//消息队列

final MessageQueue mQueue;

//和本looper相关的那个线程,初始化为null

Thread mThread;

//为线程设置Looper

public static final void prepare() {

if (sThreadLocal.get() != null) {

throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");

}

sThreadLocal.set(new Looper());

}

//...

//消息循环

public static final void loop() {

Looper me = myLooper();//从该线程中取出对应的looper对象

MessageQueue queue = me.mQueue;

while (true) {

// might block取消息队列中的一个待处理消息..

Message msg = queue.next();

//if (!me.mRun) {//是否需要退出?mRun是个volatile变量,跨线程同步的,应该是有地方设置它。

// break;

//}

if (msg != null) {

if (msg.target == null) {

// No target is a magic identifier for the quit message.

return;

}

if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(

">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "

+ msg.callback + ": " + msg.what

);

msg.target.dispatchMessage(msg);

if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(

"<<<<< Finished to " + msg.target + " "

+ msg.callback);

msg.recycle();

}

}

}

//返回和线程相关的looper

public static final Looper myLooper() {

return (Looper)sThreadLocal.get();

}

}

Handler

Handler配合Looper完成消息的发送及分发处理。即:

1、从任意线程发送消息给Looper的消息队列;

2、处理相关联的Looper发过来的消息。

一个Looper可以关联多个Handler。looper会把message发送到message.target(它就是一个handler,通过msg.target = this; 设置)。例如,在Activity中新建的Handler成员变量,都是关联到主线程的Looper中的。

Handler的无参构造函数会获取与当前线程相关联的looper。你要确认当前线程是否是你的Handler想要关联的线程。

Handler handler = new Handler();

这样做会更明确地关联到UI线程:

Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());

看看Handler的主要源码:

class Handler{

//无参构造函数

public Handler() {

//...

//获取本线程的looper对象

//如果本线程还没有设置looper,会抛异常

mLooper = Looper.myLooper();

if (mLooper == null) {

throw new RuntimeException(

"Cant create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");

}

//直接把looper的queue和自己的queue设置 同一个,这样的话,通过handler的封装机制加消息的话,就相当于直接加到了looper的消息队列中去了

mQueue = mLooper.mQueue;

mCallback = null;

}

//还有好几种构造函数,一个是带callback的,一个是带looper的

//由外部设置looper

public Handler(Looper looper) {

mLooper = looper;

mQueue = looper.mQueue;

mCallback = null;

}

// 带callback的,一个handler可以设置一个callback。如果有callback的话,

//凡是发到通过这个handler发送的消息,都有callback处理,相当于一个总的集中处理

//待会看dispatchMessage的时候再分析

public Handler(Looper looper, Callback callback) {

mLooper = looper;

mQueue = looper.mQueue;

mCallback = callback;

}

//通过handler发送消息

//调用了内部的一个sendMessageDelayed

public final boolean sendMessage(Message msg)

{

return sendMessageDelayed(msg, 0);

}

//FT,又封装了一层,这回是调用sendMessageAtTime了

//因为延时时间是基于当前调用时间的,所以需要获得绝对时间传递给sendMessageAtTime

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)

{

if (delayMillis < 0) {

delayMillis = 0;

}

return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);

}

public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)

{

boolean sent = false;

MessageQueue queue = mQueue;

if (queue != null) {

//把消息的target设置为自己,然后加入到消息队列中

//对于队列这种数据结构来说,操作比较简单了

msg.target = this;

sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);

}

else {

RuntimeException e = new RuntimeException(

this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");

Log.w("Looper", e.getMessage(), e);

}

return sent;

}

//还记得looper中的那个消息循环处理吗

//从消息队列中得到一个消息后,会调用它的target的dispatchMesage函数

//message的target已经设置为handler了,所以

//最后会转到handler的msg处理上来

//这里有个处理流程的问题

public void dispatchMessage(Message msg) {

//如果msg本身设置了callback,则直接交给这个callback处理了

if (msg.callback != null) {

handleCallback(msg);

} else {

//如果该handler的callback有的话,则交给这个callback处理了---相当于集中处理

if (mCallback != null) {

if (mCallback.handleMessage(msg)) {

return;

}

}

//否则交给派生处理,基类默认处理是什么都不干

handleMessage(msg);

}

}

}

要建立Handler,首先要有Looper,才能建立消息系统。

UI更新

Android中的耗时操作通常需要放在线程中完成,等到操作完成后需要更新UI,但是考虑到线程安全性的问题,不允许在子线程中直接更新UI。

Android的消息机制就很好地解决了这个问题:一个Message经由Handler的发送,MessageQueue的入队,Looper的抽取分发,又再一次地回到Handler的处理。绕过的这一圈,正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。

我们知道,要正常地更新UI,主要有以下4种方式可以从其它线程访问UI线程:

1、Activity.runOnUiThread(Runnable)

2、View.post(Runnable)

3、View.postDelayed(Runnable, long)

4、Handler

重点说一下的是View.post(Runnable)方法。在post(Runnable action)方法里,View获得当前线程(即UI线程)的Handler,然后将action对象post到Handler里。在Handler里,它将传递过来的action对象包装成一个Message(Message的callback为action),然后将其投入UI线程的消息循环中。在Handler再次处理该Message时,有一条分支(dispatchMessage中)就是为它所设,直接调用runnable的run方法。而此时,已经路由到UI线程里,因此,我们可以毫无顾虑的来更新UI。

view.post处理消息的分支(第一个if分支):

public void dispatchMessage(Message msg) {

//如果msg本身设置了callback,则直接交给这个callback处理了

if (msg.callback != null) {

handleCallback(msg);

} else {

//如果该handler的callback有的话,则交给这个callback处理了---相当于集中处理

if (mCallback != null) {

if (mCallback.handleMessage(msg)) {

return;

}

}

//否则交给派生处理,基类默认处理是什么都不干

handleMessage(msg);

}

}

主线程

Android的app启动时,会创建一个ActivityThread线程,以下代码把ActivityThread设置成了主线程。它也是app的入口。

public class ActivityThread {

public static void main(String... args) {

Looper.prepare();

//设置当前线程为主线程

// 你可以在任意时刻调用Looper.getMainLooper()方法来获取主线程的looper

Looper.setMainLooper(Looper.myLooper());

// 发送第一波消息给主线程的 looper.

// { ... }

Looper.loop();

}

}

所以,在Activity中新建的Handler成员变量,或者在新建Handler时传递给构造函数的参数是Looper.getMainLooper()的Handler,都是在主线程的消息循环队列中的。

顺便说一下,在主线程中除了准备消息循环队列并启动循环之外,还会创建Application对象,然后调用Application.onCreate()方法。

参考:

今天探讨Android中的消息机制,主要包括消息的发送、接收以及与线程之间的关系。完成这一过程主要需要以下三个类的协作:Looper,Handler,MessageQueue。先给出一个总体图: Android的消息机制 (4).png Looper 每一个looper都会和一个线程绑定。要创建一个新的looper并将它同当前的线程绑定起来,你必须要调用Looper.prepare()方法。这些looper都被存储在Looper类里面的静态ThreadLocal变量里面。你可以通过调用Looper.myLooper()方法来获取与当前线程相关联的Looper。 class Looper{ //... //这个线程的TLS中,就不用放在堆上而进行同步操作了。 private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal(); //消息队列 final MessageQueue mQueue; //和本looper相关的那个线程,初始化为null Thread mThread; //为线程设置Looper public static final void prepare() { if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper()); } //... //消息循环 public static final void loop() { Looper me = myLooper();//从该线程中取出对应的looper对象 MessageQueue queue = me.mQueue; while (true) { // might block取消息队列中的一个待处理消息.. Message msg = queue.next(); //if (!me.mRun) {//是否需要退出?mRun是个volatile变量,跨线程同步的,应该是有地方设置它。 // break; //} if (msg != null) { if (msg.target == null) { // No target is a magic identifier for the quit message. return; } if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println( ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " + msg.callback + ": " + msg.what ); msg.target.dispatchMessage(msg); if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println( "<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback); msg.recycle(); } } } //返回和线程相关的looper public static final Looper myLooper() { return (Looper)sThreadLocal.get(); } } Handler Handler配合Looper完成消息的发送及分发处理。即: 1、从任意线程发送消息给Looper的消息队列; 2、处理相关联的Looper发过来的消息。 一个Looper可以关联多个Handler。looper会把message发送到message.target(它就是一个handler,通过msg.target = this; 设置)。例如,在Activity中新建的Handler成员变量,都是关联到主线程的Looper中的。 Handler的无参构造函数会获取与当前线程相关联的looper。你要确认当前线程是否是你的Handler想要关联的线程。 Handler handler = new Handler(); 这样做会更明确地关联到UI线程: Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()); 看看Handler的主要源码: class Handler{ //无参构造函数 public Handler() { //... //获取本线程的looper对象 //如果本线程还没有设置looper,会抛异常 mLooper = Looper.myLooper(); if (mLooper == null) { throw new RuntimeException( "Cant create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); } //直接把looper的queue和自己的queue设置 同一个,这样的话,通过handler的封装机制加消息的话,就相当于直接加到了looper的消息队列中去了 mQueue = mLooper.mQueue; mCallback = null; } //还有好几种构造函数,一个是带callback的,一个是带looper的 //由外部设置looper public Handler(Looper looper) { mLooper = looper; mQueue = looper.mQueue; mCallback = null; } // 带callback的,一个handler可以设置一个callback。如果有callback的话, //凡是发到通过这个handler发送的消息,都有callback处理,相当于一个总的集中处理 //待会看dispatchMessage的时候再分析 public Handler(Looper looper, Callback callback) { mLooper = looper; mQueue = looper.mQueue; mCallback = callback; } //通过handler发送消息 //调用了内部的一个sendMessageDelayed public final boolean sendMessage(Message msg) { return sendMessageDelayed(msg, 0); } //FT,又封装了一层,这回是调用sendMessageAtTime了 //因为延时时间是基于当前调用时间的,所以需要获得绝对时间传递给sendMessageAtTime public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) { if (delayMillis < 0) { delayMillis = 0; } return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis); } public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) { boolean sent = false; MessageQueue queue = mQueue; if (queue != null) { //把消息的target设置为自己,然后加入到消息队列中 //对于队列这种数据结构来说,操作比较简单了 msg.target = this; sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); } else { RuntimeException e = new RuntimeException( this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue"); Log.w("Looper", e.getMessage(), e); } return sent; } //还记得looper中的那个消息循环处理吗 //从消息队列中得到一个消息后,会调用它的target的dispatchMesage函数 //message的target已经设置为handler了,所以 //最后会转到handler的msg处理上来 //这里有个处理流程的问题 public void dispatchMessage(Message msg) { //如果msg本身设置了callback,则直接交给这个callback处理了 if (msg.callback != null) { handleCallback(msg); } else { //如果该handler的callback有的话,则交给这个callback处理了---相当于集中处理 if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } //否则交给派生处理,基类默认处理是什么都不干 handleMessage(msg); } } } 要建立Handler,首先要有Looper,才能建立消息系统。 UI更新 Android中的耗时操作通常需要放在线程中完成,等到操作完成后需要更新UI,但是考虑到线程安全性的问题,不允许在子线程中直接更新UI。 Android的消息机制就很好地解决了这个问题:一个Message经由Handler的发送,MessageQueue的入队,Looper的抽取分发,又再一次地回到Handler的处理。绕过的这一圈,正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。 我们知道,要正常地更新UI,主要有以下4种方式可以从其它线程访问UI线程: 1、Activity.runOnUiThread(Runnable) 2、View.post(Runnable) 3、View.postDelayed(Runnable, long) 4、Handler 重点说一下的是View.post(Runnable)方法。在post(Runnable action)方法里,View获得当前线程(即UI线程)的Handler,然后将action对象post到Handler里。在Handler里,它将传递过来的action对象包装成一个Message(Message的callback为action),然后将其投入UI线程的消息循环中。在Handler再次处理该Message时,有一条分支(dispatchMessage中)就是为它所设,直接调用runnable的run方法。而此时,已经路由到UI线程里,因此,我们可以毫无顾虑的来更新UI。 view.post处理消息的分支(第一个if分支): public void dispatchMessage(Message msg) { //如果msg本身设置了callback,则直接交给这个callback处理了 if (msg.callback != null) { handleCallback(msg); } else { //如果该handler的callback有的话,则交给这个callback处理了---相当于集中处理 if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } //否则交给派生处理,基类默认处理是什么都不干 handleMessage(msg); } } 主线程 Android的app启动时,会创建一个ActivityThread线程,以下代码把ActivityThread设置成了主线程。它也是app的入口。 public class ActivityThread { public static void main(String... args) { Looper.prepare(); //设置当前线程为主线程 // 你可以在任意时刻调用Looper.getMainLooper()方法来获取主线程的looper Looper.setMainLooper(Looper.myLooper()); // 发送第一波消息给主线程的 looper. // { ... } Looper.loop(); } } 所以,在Activity中新建的Handler成员变量,或者在新建Handler时传递给构造函数的参数是Looper.getMainLooper()的Handler,都是在主线程的消息循环队列中的。 顺便说一下,在主线程中除了准备消息循环队列并启动循环之外,还会创建Application对象,然后调用Application.onCreate()方法。 参考:
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