Android的消息机制

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Chirs 10月 26, 2015

Android的消息机制是日常开发不可避免涉及的部分,从开发角度来讲,Handler是Android消息机制的上层接口,这样使得在开发过程中只需要和Handler交互即可.Handler的使用过程很简单,通过它可以轻松的将一个任务切换到Handler所在的线程中去执行.很多人认为Handler的作用是更新UI,这的确没错,但是这只是Handler的一个特殊使用场景.具体来说是这样的:有时候需要在子线程中进行耗时的I/O操作,可能是读写文件或者访问网络等,当耗时的操作完成后可能需要在UI上做一些变化,由于Android开发规范的限制,我们并不能在子线程中访问UI控件,否则就会触发程序异常,这个时候就可以通过Handler来将更新UI的操作切换到主线程中去执行.因此,从本质上来说,handler并不是专门用来更新UI的,他只是常常被开发者用来更新UI.

Android的消息机制主要指的是Handler的运行机制,Handler的运行需要底层的MessageQueue和Looper的支撑.MessageQueue我们称之为消息队列,用于存储消息,是采用单链表的数据结构实现的存储列消息列表的.Looper-循环. 由于MessageQueue只是一个消息的存储单元,他不能去处理消息,而Looper就填补了这个功能,Looper会以无限循环的形式去查找是否有新消息,如果有就处理消息,如果没就等待.Looper中海油一个特殊的概念,就是ThreadLocal,ThreadLocal并不是线程.他的作用是可以在每个线程中存储数据.我们知道,Handler创建的时候就会采用当前线程的Looper来构造消息循环系统,那么Handler内部如何获取到当前线程的Looper呢?那就要使用ThreadLocal了,ThreadLocal可以在不同的线程中互不干涉地存储并提供数据,通过ThreadLocal可以轻松的获取到每个线程的Looper.当然需要注意的是,线程默认是没有Looper的,如果需要使用Handler就必须为线程创建Looper.我们经常提到的主线程,也叫UI线程,他就是ActivityThread,ActivityThread被创建时就会初始化Looper,这也是在主线程中默认可以使用Handler的原因.

1. Android的消息机制概述

Handler的主要作用是将一个任务切换到某个指定的线程中去执行.那么Android为什么提供这个功能呢?这是因为Android规定访问UI只能在主线程中进行,如果子线程访问UI,那么程序就会抛出异常,ViewRootImpl对UI操作做了验证,这个验证工作是由ViewRootImpl的checkThread方法来完成的,如下所示:

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void checkThread() {
	if(mThread != Thread.currentThread()){
		throw new CalledFromWrongThreadException("Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views");
	}
}

Handler的工作原理,Handler创建时会采用当前线程的Looper来构建内部的消息循坏系统,如果当前的线程没有Looper,就会报错.

Handler创建完毕后,这个时候内部的Looper以及MessageQueue就可以和Handler一起协同工作了,然后通过Handler的post方法将一个Runnable投递到Handler内部的Looper中去处理,也可以通过Handler的send方法发送与一个消息,这个消息同样会在Looper中取去处理其实post方法最终也是通过send方法来实现的,接下来看send方法的工作过程.当Handler的send方法被调用时,他会调用MessageQueue的enqueueMessage方法将这个消息放入消息队列中,然后Looper发现有新消息到来时,就会处理这个消息,最终消息中的Runnable或者Handler中的handlerMessage方法就会被调用.注意Looper是运行在创建Handler所线程中的,这样一来Handler中的业务逻辑就会被切换到创建Handler所在的线程中取执行了.

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