android的消息处理机制（图+源码分析）——Looper,Handler,Message
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了android的消息处理机制（图+源码分析）——Looper,Handler,Message，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含9084字，纯文字阅读大概需要13分钟。
内容图文
android源码中包含了大量的设计模式，除此以外，android sdk还精心为我们设计了各种helper类，对于和我一样渴望水平得到进阶的人来说，都太值得一读了。这不，前几天为了了解android的消息处理机制，我看了Looper，Handler，Message这几个类的源码，结果又一次被googler的设计震撼了，特与大家分享。
android的消息处理有三个核心类：Looper,Handler和Message。其实还有一个Message Queue（消息队列），但是MQ被封装到Looper里面了，我们不会直接与MQ打交道，因此我没将其作为核心类。下面一一介绍：
线程的魔法师 Looper
Looper的字面意思是“循环者”，它被设计用来使一个普通线程变成Looper线程。所谓Looper线程就是循环工作的线程。在程序开发中（尤其是GUI开发中），我们经常会需要一个线程不断循环，一旦有新任务则执行，执行完继续等待下一个任务，这就是Looper线程。使用Looper类创建Looper线程很简单：
public
class
LooperThread
extends
Thread {
@Override
public
void
run() {
//
将当前线程初始化为Looper线程
Looper.prepare();
//
...其他处理，如实例化handler
//
开始循环处理消息队列
Looper.loop();
}
}
通过上面两行核心代码，你的线程就升级为Looper线程了！！！是不是很神奇？让我们放慢镜头，看看这两行代码各自做了什么。
1)Looper.prepare()
通过上图可以看到，现在你的线程中有一个Looper对象，它的内部维护了一个消息队列MQ。注意，一个Thread只能有一个Looper对象，为什么呢？咱们来看源码。
public
class
Looper {
//
每个线程中的Looper对象其实是一个ThreadLocal，即线程本地存储(TLS)对象
private
static
final
ThreadLocal sThreadLocal
=
new
ThreadLocal();
//
Looper内的消息队列
final
MessageQueue mQueue;
//
当前线程
Thread mThread;
//
。。。其他属性
//
每个Looper对象中有它的消息队列，和它所属的线程
private
Looper() {
mQueue
=
new
MessageQueue();
mRun
=
true
;
mThread
=
Thread.currentThread();
}
//
我们调用该方法会在调用线程的TLS中创建Looper对象
public
static
final
void
prepare() {
if
(sThreadLocal.get()
!=
null
) {
//
试图在有Looper的线程中再次创建Looper将抛出异常
throw
new
RuntimeException(
"
Only one Looper may be created per thread
"
);
}
sThreadLocal.set(
new
Looper());
}
//
其他方法
}
通过源码，prepare()背后的工作方式一目了然，其核心就是将looper对象定义为ThreadLocal。如果你还不清楚什么是ThreadLocal，请参考《理解ThreadLocal》。
2）Looper.loop()
调用loop方法后，Looper线程就开始真正工作了，它不断从自己的MQ中取出队头的消息(也叫任务)执行。其源码分析如下：
public
static
final
void
loop() {
Looper me
=
myLooper();
//
得到当前线程Looper
MessageQueue queue
=
me.mQueue;
//
得到当前looper的MQ
//
这两行没看懂= = 不过不影响理解
Binder.clearCallingIdentity();
final
long
ident
=
Binder.clearCallingIdentity();
//
开始循环
while
(
true
) {
Message msg
=
queue.next();
//
取出message
if
(msg
!=
null
) {
if
(msg.target
==
null
) {
//
message没有target为结束信号，退出循环
return
;
}
//
日志。。。
if
(me.mLogging
!=
null
) me.mLogging.println(
"
>>>>> Dispatching to
"
+
msg.target
+
"
"
+
msg.callback
+
"
:
"
+
msg.what
);
//
非常重要！将真正的处理工作交给message的target，即后面要讲的handler
msg.target.dispatchMessage(msg);
//
还是日志。。。
if
(me.mLogging
!=
null
) me.mLogging.println(
"
<<<<< Finished to
"
+
msg.target
+
"
"
+
msg.callback);
//
下面没看懂，同样不影响理解
final
long
newIdent
=
Binder.clearCallingIdentity();
if
(ident
!=
newIdent) {
Log.wtf(
"
Looper
"
,
"
Thread identity changed from 0x
"
+
Long.toHexString(ident)
+
"
to 0x
"
+
Long.toHexString(newIdent)
+
"
while dispatching to
"
+
msg.target.getClass().getName()
+
"
"
+
msg.callback
+
"
what=
"
+
msg.what);
}
//
回收message资源
msg.recycle();
}
}
}
除了prepare()和loop()方法，Looper类还提供了一些有用的方法，比如
Looper.myLooper()得到当前线程looper对象：
public
static
final
Looper myLooper() {
//
在任意线程调用Looper.myLooper()返回的都是那个线程的looper
return
(Looper)sThreadLocal.get();
}
getThread()得到looper对象所属线程：
public
Thread getThread() {
return
mThread;
}
quit()方法结束looper循环：
public
void
quit() {
//
创建一个空的message，它的target为NULL，表示结束循环消息
Message msg
=
Message.obtain();
//
发出消息
mQueue.enqueueMessage(msg,
0
);
}
到此为止，你应该对Looper有了基本的了解，总结几点：
1.每个线程有且最多只能有一个Looper对象，它是一个ThreadLocal
2.Looper内部有一个消息队列，loop()方法调用后线程开始不断从队列中取出消息执行
3.Looper使一个线程变成Looper线程。
那么，我们如何往MQ上添加消息呢？下面有请Handler！（掌声~~~）
异步处理大师 Handler
什么是handler？handler扮演了往MQ上添加消息和处理消息的角色（只处理由自己发出的消息），即通知MQ它要执行一个任务(sendMessage)，并在loop到自己的时候执行该任务(handleMessage)，整个过程是异步的。handler创建时会关联一个looper，默认的构造方法将关联当前线程的looper，不过这也是可以set的。默认的构造方法：
public
class
handler {
final
MessageQueue mQueue;
//
关联的MQ
final
Looper mLooper;
//
关联的looper
final
Callback mCallback;
//
其他属性
public
Handler() {
//
没看懂，直接略过，，，
if
(FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final
Class
<?
extends
Handler
>
klass
=
getClass();
if
((klass.isAnonymousClass()
||
klass.isMemberClass()
||
klass.isLocalClass())
&&
(klass.getModifiers()
&
Modifier.STATIC)
==
0
) {
Log.w(TAG,
"
The following Handler class should be static or leaks might occur:
"
+
klass.getCanonicalName());
}
}
//
默认将关联当前线程的looper
mLooper
=
Looper.myLooper();
//
looper不能为空，即该默认的构造方法只能在looper线程中使用
if
(mLooper
==
null
) {
throw
new
RuntimeException(
"
Can‘t create handler inside thread that has not called Looper.prepare()
"
);
}
//
重要！！！直接把关联looper的MQ作为自己的MQ，因此它的消息将发送到关联looper的MQ上
mQueue
=
mLooper.mQueue;
mCallback
=
null
;
}
//
其他方法
}
下面我们就可以为之前的LooperThread类加入Handler：
public
class
LooperThread
extends
Thread {
private
Handler handler1;
private
Handler handler2;
@Override
public
void
run() {
//
将当前线程初始化为Looper线程
Looper.prepare();
//
实例化两个handler
handler1
=
new
Handler();
handler2
=
new
Handler();
//
开始循环处理消息队列
Looper.loop();
}
}
加入handler后的效果如下图：
可以看到，一个线程可以有多个Handler，但是只能有一个Looper！
Handler发送消息
有了handler之后，我们就可以使用 post(Runnable),
postAtTime(Runnable,
long), postDelayed(Runnable,
long), sendEmptyMessage(int),
sendMessage(Message),
sendMessageAtTime(Message,
long)和 sendMessageDelayed(Message,
long)这些方法向MQ上发送消息了。光看这些API你可能会觉得handler能发两种消息，一种是Runnable对象，一种是message对象，这是直观的理解，但其实post发出的Runnable对象最后都被封装成message对象了，见源码：
//
此方法用于向关联的MQ上发送Runnable对象，它的run方法将在handler关联的looper线程中执行
public
final
boolean
post(Runnable r)
{
//
注意getPostMessage(r)将runnable封装成message
return
sendMessageDelayed(getPostMessage(r),
0
);
}
private
final
Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m
=
Message.obtain();
//
得到空的message
m.callback
=
r;
//
将runnable设为message的callback，
return
m;
}
public
boolean
sendMessageAtTime(Message msg,
long
uptimeMillis)
{
boolean
sent
=
false
;
MessageQueue queue
=
mQueue;
if
(queue
!=
null
) {
msg.target
=
this
;
//
message的target必须设为该handler！
sent
=
queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
else
{
RuntimeException e
=
new
RuntimeException(
this
+
"
sendMessageAtTime() called with no mQueue
"
);
Log.w(
"
Looper
"
, e.getMessage(), e);
}
return
sent;
}
其他方法就不罗列了，总之通过handler发出的message有如下特点：
1.message.target为该handler对象，这确保了looper执行到该message时能找到处理它的handler，即loop()方法中的关键代码
msg.target.dispatchMessage(msg);
2.post发出的message，其callback为Runnable对象
Handler处理消息
说完了消息的发送，再来看下handler如何处理消息。消息的处理是通过核心方法dispatchMessage(Message msg)与钩子方法handleMessage(Message msg)完成的，见源码
//
处理消息，该方法由looper调用
public
void
dispatchMessage(Message msg) {
if
(msg.callback
!=
null
) {
//
如果message设置了callback，即runnable消息，处理callback！
handleCallback(msg);
}
else
{
//
如果handler本身设置了callback，则执行callback
if
(mCallback
!=
null
) {
/*
这种方法允许让activity等来实现Handler.Callback接口，避免了自己编写handler重写handleMessage方法。见http://alex-yang-xiansoftware-com.iteye.com/blog/850865
*/
if
(mCallback.handleMessage(msg)) {
return
;
}
}
//
如果message没有callback，则调用handler的钩子方法handleMessage
handleMessage(msg);
}
}
//
处理runnable消息
private
final
void
handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
//
直接调用run方法！
}
//
由子类实现的钩子方法
public
void
handleMessage(Message msg) {
}
可以看到，除了handleMessage(Message msg)和Runnable对象的run方法由开发者实现外（实现具体逻辑），handler的内部工作机制对开发者是透明的。这正是handler API设计的精妙之处！
Handler的用处
我在小标题中将handler描述为“异步处理大师”，这归功于Handler拥有下面两个重要的特点：
1.handler可以在任意线程发送消息，这些消息会被添加到关联的MQ上。
2.handler是在它关联的looper线程中处理消息的。
这就解决了android最经典的不能在其他非主线程中更新UI的问题。android的主线程也是一个looper线程(looper 在android中运用很广)，我们在其中创建的handler默认将关联主线程MQ。因此，利用handler的一个solution就是在 activity中创建handler并将其引用传递给worker thread，worker thread执行完任务后使用handler发送消息通知activity更新UI。(过程如图)
下面给出sample代码，仅供参考：
public
class
TestDriverActivity
extends
Activity {
private
TextView textview;
@Override
protected
void
onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super
.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
textview
=
(TextView) findViewById(R.id.textview);
//
创建并启动工作线程
Thread workerThread
=
new
Thread(
new
SampleTask(
new
MyHandler()));
workerThread.start();
}
public
void
appendText(String msg) {
textview.setText(textview.getText()
+
"
\n
"
+
msg);
}
class
MyHandler
extends
Handler {
@Override
public
void
handleMessage(Message msg) {
String result
=
msg.getData().getString(
"
message
"
);
//
更新UI
appendText(result);
}
}
}
public
class
SampleTask
implements
Runnable {
private
static
final
String TAG
=
SampleTask.
class
.getSimpleName();
Handler handler;
public
SampleTask(Handler handler) {
super
();
this
.handler
=
handler;
}
@Override
public
void
run() {
try
{
//
模拟执行某项任务，下载等
Thread.sleep(
5000
);
//
任务完成后通知activity更新UI
Message msg
=
prepareMessage(
"
task completed!
"
);
//
message将被添加到主线程的MQ中
handler.sendMessage(msg);
}
catch
(InterruptedException e) {
Log.d(TAG,
"
interrupted!
"
);
}
}
private
Message prepareMessage(String str) {
Message result
=
handler.obtainMessage();
Bundle data
=
new
Bundle();
data.putString(
"
message
"
, str);
result.setData(data);
return
result;
}
}
当然，handler能做的远远不仅如此，由于它能post Runnable对象，它还能与Looper配合实现经典的Pipeline Thread(流水线线程)模式。请参考此文《Android Guts: Intro to Loopers and Handlers》
封装任务 Message
在整个消息处理机制中，message又叫task，封装了任务携带的信息和处理该任务的handler。message的用法比较简单，这里不做总结了。但是有这么几点需要注意（待补充）：
1.尽管Message有public的默认构造方法，但是你应该通过Message.obtain()来从消息池中获得空消息对象，以节省资源。
2.如果你的message只需要携带简单的int信息，请优先使用Message.arg1和Message.arg2来传递信息，这比用Bundle更省内存
3.擅用message.what来标识信息，以便用不同方式处理message。
原文：http://www.cnblogs.com/Free-Thinker/p/3661713.html
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的android的消息处理机制（图+源码分析）——Looper,Handler,Message全部内容，希望文章能够帮你解决android的消息处理机制（图+源码分析）——Looper,Handler,Message所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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