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Android -- 消息處理機制源碼分析(Looper,Handler,Message)

android的消息處理有三個核心類:Looper,Handler和Message。其實還有一個Message Queue(消息隊列),但是MQ被封裝到Looper裡面了,我們不會直接與MQ打交道,是以我沒将其作為核心類。下面一一介紹:

Looper的字面意思是“循環者”,它被設計用來使一個普通線程變成Looper線程。所謂Looper線程就是循環工作的線程。在程式開發中(尤其是GUI開發中),我們經常會需要一個線程不斷循環,一旦有新任務則執行,執行完繼續等待下一個任務,這就是Looper線程。使用Looper類建立Looper線程很簡單:

Android -- 消息處理機制源碼分析(Looper,Handler,Message)
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通過上面兩行核心代碼,你的線程就更新為Looper線程了!!!

1)Looper.prepare()

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通過上圖可以看到,現在你的線程中有一個Looper對象,它的内部維護了一個消息隊列MQ。注意,一個Thread隻能有一個Looper對象,為什麼呢?咱們來看源碼。

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通過源碼,prepare()背後的工作方式一目了然,其核心就是将looper對象定義為ThreadLocal。

2)Looper.loop()

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調用loop方法後,Looper線程就開始真正工作了,它不斷從自己的MQ中取出隊頭的消息(也叫任務)執行。其源碼分析如下:

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除了prepare()和loop()方法,Looper類還提供了一些有用的方法,比如

Looper.myLooper()得到目前線程looper對象:

getThread()得到looper對象所屬線程:

quit()方法結束looper循環:

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到此為止,你應該對Looper有了基本的了解,總結幾點:

1.每個線程有且最多隻能有一個Looper對象,它是一個ThreadLocal

2.Looper内部有一個消息隊列,loop()方法調用後線程開始不斷從隊列中取出消息執行

3.Looper使一個線程變成Looper線程。

handler扮演了往MQ上添加消息和處理消息的角色(隻處理由自己發出的消息),即通知MQ它要執行一個任務(sendMessage),并在loop到自己的時候執行該任務(handleMessage),整個過程是異步的。handler建立時會關聯一個looper,預設的構造方法将關聯目前線程的looper,不過這也是可以set的。預設的構造方法:

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下面我們就可以為之前的LooperThread類加入Handler:

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加入handler後的效果如下圖:

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可以看到,一個線程可以有多個Handler,但是隻能有一個Looper!

Handler發送消息

有了handler之後,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上發送消息了。光看這些API你可能會覺得handler能發兩種消息,一種是Runnable對象,一種是message對象,這是直覺的了解,但其實post發出的Runnable對象最後都被封裝成message對象了,見源碼:

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其他方法就不羅列了,總之通過handler發出的message有如下特點:

1.message.target為該handler對象,這確定了looper執行到該message時能找到處理它的handler,即loop()方法中的關鍵代碼

2.post發出的message,其callback為Runnable對象

Handler處理消息

說完了消息的發送,再來看下handler如何處理消息。消息的處理是通過核心方法dispatchMessage(Message msg)與鈎子方法handleMessage(Message msg)完成的,見源碼

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可以看到,除了handleMessage(Message msg)和Runnable對象的run方法由開發者實作外(實作具體邏輯),handler的内部工作機制對開發者是透明的。

Handler的用處

1.handler可以在任意線程發送消息,這些消息會被添加到關聯的MQ上。

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2.handler是在它關聯的looper線程中處理消息的。

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這就解決了android最經典的不能在其他非主線程中更新UI的問題。android的主線程也是一個looper線程(looper在android中運用很廣),我們在其中建立的handler預設将關聯主線程MQ。是以,利用handler的一個solution就是在activity中建立handler并将其引用傳遞給worker thread,worker thread執行完任務後使用handler發送消息通知activity更新UI。(過程如圖)

Android -- 消息處理機制源碼分析(Looper,Handler,Message)

下面給出sample代碼,僅供參考:

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在整個消息處理機制中,message又叫task,封裝了任務攜帶的資訊和處理該任務的handler。message的用法比較簡單,這裡不做總結了。但是有這麼幾點需要注意(待補充):

1.盡管Message有public的預設構造方法,但是你應該通過Message.obtain()來從消息池中獲得空消息對象,以節省資源。

2.如果你的message隻需要攜帶簡單的int資訊,請優先使用Message.arg1和Message.arg2來傳遞資訊,這比用Bundle更省記憶體

3.擅用message.what來辨別資訊,以便用不同方式處理message。

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