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Android好奇宝宝_09_Handler Looper Message

2024-11-10 16:21:01   203人阅读

发现自己讲的东西都是UI相关的，这一篇就来讲讲Android很重要的知识点：Handler Looper Message。

废话少说，直接入正题。


（1）存在的意义：

我一直把Handler Looper Message 这几个类当成几个可以搭配使用的工具类，特别之处在于系统提供了这些工具类，并且系统自己也使用了这些类。


既然是工具类，那么其功能是什么呢？

答：在当前线程建立一个唯一的消息队列，通过Handler可以向消息队列添加消息，Looper不断从消息队列取出消息，再转发给发送该消息的Handler。感觉就是Handler发送消息，然后又回到了Handler，很无聊对不对。


那么做这么无聊的事有什么作用呢？

答：解决多线程并发问题。


先说下什么是多线程并发问题：

多个线程同时对同一块内存区域进行操作，因为无法确定线程执行的先后顺序，将导致不可预计的结果。

技术分享

快要过年了，举个经典栗子：

两个出售火车票的窗口A和B，当还有1张火车票时，A和B同时来了人来买票，A和B一查，还剩1张票，于是就把票卖给了这两个人，结果可能是两人都拿到了票，但总票数多了一张，并且剩余票数为-1这个不符合现实逻辑的数。


下面说说是怎么解决的：

一般的解决多线程并发问题办法就是加上各种类型的锁，这些锁的作用就是保证在某个时刻，只有一条线程可以进行访问修改，但Android并不是这么处理的。


Android是基于单线程模型，什么是单线程模型？

答：单线程模型并不是说只有一条线程（起码在Android里不是这个意思），而是该线程内的变量只允许自己访问，不允许其它线程访问。说白了还是为了解决多线程并发问题，用上面火车票的例子就是A和B都可以卖票，但是只有A可以出票，B必须到A那里拿票。


具体在Android系统上的表现就是：UI控件只有在UI线程（主线程）才可以访问，在其它线程不可以直接访问。


（怎么又跟UI相关了，我去）


这样虽然解决了多线程并发问题，防止了多个线程同时对一个UI控件进行修改造成状态混乱。但是又引发了另外一个问题，就是其它线程需要访问控件时怎么办，比如我有一条下载线程要更新下载进度到ProgressBar上要怎么办？

（这个例子举得不好，ProgressBar做了特殊处理，可以在非UI线程中直接操作，实际上也是用了Handler，只是自动帮我们做了而已，大家这里明白意思就行了）

答：于是呢产生了我们今天的主角，Handler Looper Message！当其它线程想访问修改UI控件时，它不能直接访问，但它可以通过Handler发送一个消息给UI线程，让UI线程去帮它修改。


下面模拟一下在Handler Looper Message这种机制下有多条线程想同时修改一个UI控件时会是什么情况：

首先，线程A想修改控件K，于是它通过Handler向UI线程的消息队列发送了一个消息，该消息被添加进消息队列，同时线程B也做了同样的事。这时两个修改控件K的消息被添加进了消息队列，然后Looper不停歇的从消息队列中取出消息进行处理，但Looper每次只取一个消息，所以这两个消息不会被同时处理执行。


上面说Handler Looper Message的作用是解决多线程并发问题不算正确，确切得说它们的作用是让UI线程可以与其它线程进行安全的通信。


Handler Looper Message下的火车票：

还是两个人到A和B两个窗口买票，因为只有A可以出票，于是B对A说：“我这里需要一张票”（相当于用Handler发送了一个消息进队列里）。这时A也同样说我也需要一张票（又添加了一个消息），这时另外一个人C（Looper）从消息队列中取出消息交给A处理（先取出那个取决于那个消息先入队），A处理第一个消息的时候还有1张票，于是A出了一张票，处理第二个消息的时候没票了，于是它幸灾乐祸地说：没票了，那凉快那呆着去。

因为都是A在处理，所以两个消息不会被同时处理，也就不会出现两次检查时都以为还剩一张票的情况。


（2）内部机制：

先上图，再看码：

技术分享

（注意从handler开始看起）


高清源码：

（1）Looper和MessageQueue的建立

前面说了Looper和Message这些类系统自己也用了，那么是什么时候用的？

答：在应用开启，创建第一个Activity的时候。


具体分析：

从最简单的HelloWorld开始，我们就习惯了main方法作为程序的入口。还记得书上说过必须有一个mian方法才称之为一个Java程序，但我们开发Android应用时从没写过main方法，那么我们的程序入口在哪？

其实是有main方法的，只是这个类是系统提供的，不是我们写的而已，它就是ActivityThread（注意虽然以Thread结尾，但ActivityThread不是继承于Thread类，实际上它没有继承任何类），下面是ActivityThread的main方法：

	  public static final void main(String[] args) {
	        Looper.prepareMainLooper();//准备Looper
	        //。。。
	        //做一些应用启动时需要做的事
	        //。。。
	        Looper.loop();//开始循环
	        //。。。
	        //做一些应用销毁时需要做的事
	        //。。。
	  }
准备Looper是准备了什么呢？

答：首先为当前线程新建一个Looper:

prepareMainLooper()->prepare(boolean)->new Looper(boolean)

然后在Looper的构造方法里新建了一个MessageQueue：

    private Looper(boolean quitAllowed) {
        mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
        mThread = Thread.currentThread();
    }


（prepareMainLooper()和prepare()方法的区别在于prepareMainLooper()新建的Looper是不可以手动终结的）


这里还有一个知识点就是Looper被存放在ThreadLocal中，简单点说就是ThreadLocal可以保证各条线程都有自己专属的Looper和MessageQueue。详情自己上网查。


建立完成后开始消息循环：

    public static void loop() {
        final Looper me = myLooper();//得到自己
        final MessageQueue queue = me.mQueue;//得到消息队列
        //开始消息循环
        for (;;) {
            Message msg = queue.next();
            if (msg == null) {
                return;
            }
            //消息不为空，把消息发回给handler
            msg.target.dispatchMessage(msg);
        }
    }


在消息发回来的时候有3种方式进行处理，dispatchMessage就是通知这3种方式：

    public void dispatchMessage(Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
        	//第一种，为Message设置回调（CallBack）
            handleCallback(msg);
        } else {
        	//第二种，为Handler设置回调（个人比较喜欢用这种）
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            //第三种，重写Handler的handleMessage方法
            handleMessage(msg);
        }
    }


（2）Handler的一般用法:

上面说了我比较喜欢第二种方式，所以我一般这么新建Handler：

	Handler mHandler = new Handler(new Handler.Callback() {

		@Override
		public boolean handleMessage(Message msg) {
			// doSomething
			return false;
		}
	});


然后呢就可以开始调用mHandler.sendMessage(msg)向消息队列添加消息了：

各个sendMessage方法经几次重载最后会去调用sendMessageAtTime方法，sendMessageAtTime又会去调用enqueueMessage方法：

    private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        //注意这里把message的target设置为handler自己
    	//这样message才找得到回家的路
        msg.target = this;
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        //MessageQueue的enqueueMessage方法就是一个入队操作，这里就不再深入了
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }


就这样我的Handler添加了一个消息到MessageQueue中，等Looper将消息取回给我的mHandler时，我设置的CallBack就会被执行了。


（3）随便再说点凑字数


<1>Looper和MessageQueue是一一对应的，MessageQueue在Looper的构造方法中创建。


<2>每个线程最多只能有一个Looper和其对应的MessageQueue，UI线程（主线程）的Looper和MessageQueue由系统创建，在没有Looper和MessageQueue的线程里创建的handler发送消息将会产生异常（消息队列都没有你想发到哪去）。


<3>注意handler发送的消息是发送到那个线程的消息队列。你可以在new的时候指定Looper，消息就发送到Looper对应的MessageQueue。如果没有指定Looper的话，就会默认指定当前线程的Looper给Handler（当然前提是当前线程有Looper），至于是怎么获得当前线程的Looper的，就是ThreadLocal的功劳。再一次，对ThreadLocal有兴趣的请自己上网查。


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