Android的消息机制(一)
android 有一种叫消息队列的说法，这里我们可以这样理解：假如一个隧道就是一个消息队列，那么里面的每一部汽车就是一个一个消息，这里我们先忽略掉超车等种种因素，只那么先进隧道的车将会先出，这个机制跟我们android 的消息机制是一样的。
一、 角色描述
1.Looper:(相当于隧道) 一个线程可以产生一个Looper 对象，由它来管理此线程里的Message Queue( 车队,消息隧道) 。
2.Handler: 你可以构造Handler 对象来与Looper 沟通，以便push 新消息到Message Queue 里；或者接收Looper( 从Message Queue 取出) 所送来的消息。
3. Message Queue( 消息队列): 用来存放线程放入的消息。
4 ．线程：UI thread 通常就是main thread ，而Android 启动程序时会替它建立一个Message Queue 。
每一个线程里可含有一个Looper 对象以及一个MessageQueue 数据结构。在你的应用程序里，可以定义Handler 的子类别来接收Looper 所送出的消息。
在你的Android 程序里，新诞生一个线程，或执行 (Thread) 时，并不会自动建立其Message Loop 。
Android 里并没有Global 的Message Queue 数据结构，例如，不同APK 里的对象不能透过Massage Queue 来交换讯息(Message) 。
例如：线程A 的Handler 对象可以传递消息给别的线程，让别的线程B 或C 等能送消息来给线程A( 存于A 的Message Queue 里) 。
线程A 的Message Queue 里的讯息，只有线程A 所属的对象可以处理。
使用Looper.myLooper 可以取得当前线程的Looper 对象。
使用mHandler = new EevntHandler(Looper.myLooper()); 可用来构造当前线程的Handler 对象；其中，EevntHandler 是自已实现的Handler 的子类别。
使用mHandler = new EevntHandler(Looper.getMainLooper()); 可诞生用来处理main 线程的Handler 对象；其中，EevntHandler 是自已实现的Handler 的子类别。
这样描述可能太抽像，下面举几个实际的例子来说明：
二、 举例
1. 同线程内不同组件间的消息传递
Looper 类用来管理特定线程内对象之间的消息交换(Message Exchange) 。你的应用程序可以产生许多个线程。而一个线程可以有许多个组件，这些组件之间常常需要互相交换讯息。如果有这种需要，您可以替线程构造一个Looper 对象，来担任讯息交换的管理工作。Looper 对象会建立一个MessageQueue 数据结构来存放各对象传来的消息( 包括UI 事件或System 事件等) 。如下图：
每一个线程里可含有一个Looper 对象以及一个MessageQueue 数据结构。在你的应用程序里，可以定义Handler 的子类别来接收Looper 所送出的消息。
同线程不同组件之间的消息传递：
public class Activity1 extends Activity implements OnClickListener{
Button button = null ;
TextView text = null ;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super .onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout. activity1 );
button = (Button)findViewById(R.id. btn );
button .setOnClickListener( this );
text = (TextView)findViewById(R.id. content );
}
public void onClick(View v) {
switch (v.getId()) {
case R.id. btn :
Looper looper = Looper.myLooper (); // 取得当前线程里的looper
MyHandler mHandler = new MyHandler(looper); // 构造一个handler 使之可与looper 通信
//buton 等组件可以由mHandler 将消息传给looper 后, 再放入messageQueue 中, 同时mHandler 也可以接受来自looper 消息
mHandler.removeMessages(0);
String msgStr = " 主线程不同组件通信: 消息来自button" ;
Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, msgStr); // 构造要传递的消息
mHandler.sendMessage(m); // 发送消息: 系统会自动调用handleMessage 方法来处理消息
break ;
}
}
private class MyHandler extends Handler{
public MyHandler(Looper looper){
super (looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) { // 处理消息
text .setText(msg. obj .toString());
}
}
}
说明：
此程序启动时，当前线程( 即主线程, main thread) 已诞生了一个Looper 对象，并且有了一个MessageQueue 数据结构。
looper = Looper.myLooper ();
调用Looper 类别的静态myLooper() 函数，以取得目前线程里的Looper 对象.
mHandler = new MyHandler (looper);
构造一个MyHandler 对象来与Looper 沟通。Activity 等对象可以藉由MyHandler 对象来将消息传给Looper ，然后放入MessageQueue 里；MyHandler 对象也扮演Listener 的角色，可接收Looper 对象所送来的消息。
Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
先构造一个Message 对象，并将数据存入对象里。
mHandler.sendMessage(m);
就透过mHandler 对象而将消息m 传给Looper ，然后放入MessageQueue 里。
此时，Looper 对象看到MessageQueue 里有消息m ，就将它广播出去，mHandler 对象接到此讯息时，会呼叫其handleMessage() 函数来处理，于是输出"This my message!" 于画面上，
Android消息处理机制(二)
角色综述（回顾）:
(1)UI thread 通常就是main thread ，而Android 启动程序时会替它建立一个MessageQueue 。
(2) 当然需要一个Looper 对象，来管理该MessageQueue 。
(3) 我们可以构造Handler 对象来push 新消息到Message Queue 里；或者接收Looper( 从Message Queue 取出) 所送来的消息。
(4) 线程A 的Handler 对象可以传递给别的线程，让别的线程B 或C 等能送讯息来给线程A( 存于A 的Message Queue 里) 。
(5) 线程A 的Message Queue 里的消息，只有线程A 所属的对象可以处理。
子线程传递消息给主线程
public class Activity2 extends Activity implements OnClickListener{
Button button = null ;
TextView text = null ;
MyHandler mHandler = null ;
Thread thread ;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super .onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout. activity1 );
button = (Button)findViewById(R.id. btn );
button .setOnClickListener( this );
text = (TextView)findViewById(R.id. content );
}
public void onClick(View v) {
switch (v.getId()) {
case R.id. btn :
thread = new MyThread();
thread .start();
break ;
}
}
private class MyHandler extends Handler{
public MyHandler(Looper looper){
super (looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) { // 处理消息
text .setText(msg. obj .toString());
}
}
private class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
Looper curLooper = Looper.myLooper ();
Looper mainLooper = Looper.getMainLooper ();
String msg ;
if (curLooper== null ){
mHandler = new MyHandler(mainLooper);
msg = "curLooper is null" ;
} else {
mHandler = new MyHandler(curLooper);
msg = "This is curLooper" ;
}
mHandler .removeMessages(0);
Message m = mHandler .obtainMessage(1, 1, 1, msg);
mHandler .sendMessage(m);
}
}
}
说明：
Android 会自动替主线程建立Message Queue 。在这个子线程里并没有建立Message Queue 。所以，myLooper 值为null ，而mainLooper 则指向主线程里的Looper 。于是，执行到：
mHandler = new MyHandler (mainLooper);
此mHandler 属于主线程。
mHandler.sendMessage(m);
就将m 消息存入到主线程的Message Queue 里。mainLooper 看到Message Queue 里有讯息，就会作出处理，于是由主线程执行到mHandler 的handleMessage() 来处理消息。
用Android线程间通信的Message机制
在Android 下面也有多线程 的概念，在C/C++中，子线程可以是一个函数 ，一般都是一个带有循环的函数，来处理某些数据 ，优先线程只是一个复杂的运算过程，所以可能不需要while循环，运算完成，函数结束，线程就销毁。对于那些需要控制的线程，一般我们都是和互斥锁相互 关联，从而来控制线程的进度，一般我们创建子线程，一种线程是很常见的，那就是带有消息循环的线程。
消息循环是一个很有用的线程方式，曾经自己用C在Linux下面实现一个消息循环的机制 ，往消息队列里添加数据，然后异步的等待消息的返回。当消息队列为空的时候就会挂起线程，等待新的消息的加入。这是一个很通用的机制。
在 Android，这里的线程分为有消息循环的线程和没有消息循环的线程，有消息循环的线程一般都会有一个Looper，这个事android的新概念。我 们的主线程（UI线程）就是一个消息循环的线程。针对这种消息循环的机制，我们引入一个新的机制Handle，我们有消息循环，就要往消息循环里面发送相 应的消息，自定义 消息一般都会有自己对应的处理，消息的发送和清除，消息的的处理，把这些都封装在Handle里面，注意Handle只是针对那些有Looper的线程， 不管是UI线程还是子线程，只要你有Looper，我就可以往你的消息队列里面添加东西，并做相应的处理。
但是这里还有一点，就是只要是关于UI相关的东西，就不能放在子线程中，因为子线程是不能操作UI的，只能进行数据、系统 等其他非UI的操作。
那么什么情况下面我们的子线程才能看做是一个有Looper的线程呢？我们如何得到它Looper的句柄呢？
Looper.myLooper();获得当前的Looper
Looper.getMainLooper () 获得UI线程的Lopper
我们看看Handle的初始化函数，如果没有参数，那么他就默认使用的是当前的Looper，如果有Looper参数，就是用对应的线程的Looper。
如 果一个线程中调用Looper.prepare()，那么系统就会自动的为该线程建立一个消息队列，然后调用 Looper.loop();之后就进入了消息循环，这个之后就可以发消息、取消息、和处理消息。这个如何发送消息和如何处理消息可以再其他的线程中通过 Handle来做，但前提是我们的Hanle知道这个子线程的Looper，但是你如果不是在子线程运行 Looper.myLooper()，一般是得不到子线程的looper的。
public void run() {
synchronized (mLock) {
Looper.prepare();
//do something
}
Looper.loop();
}
所以很多人都是这样做的：我直接在子线程中新建handle，然后在子线程中发送消息，这样的话就失去了我们多线程的意义了。
class myThread extends Thread{
private EHandler mHandler ;
public void run() {
Looper myLooper, mainLooper;
myLooper = Looper.myLooper ();
mainLooper = Looper.getMainLooper ();
String obj;
if (myLooper == null ){
mHandler = new EHandler(mainLooper);
obj = "current thread has no looper!" ;
}
else {
mHandler = new EHandler(myLooper);
obj = "This is from current thread." ;
}
mHandler .removeMessages(0);
Message m = mHandler .obtainMessage(1, 1, 1, obj);
mHandler .sendMessage(m);
}
}
可以让其他的线程来控制我们的handle，可以把 private EHandler mHandler ;放在外面，这样我们的发消息和处理消息都可以在外面来定义，这样增加程序 代码 的美观，结构更加清晰。
对如任何的Handle，里面必须要重载一个函数
public void handleMessage(Message msg)
这个函数就是我们的消息处理，如何处理，这里完全取决于你，然后通过 obtainMessage和 sendMessage等来生成和发送消息， removeMessages(0)来清除消息队列。Google 真是太智慧了，这种框架 的产生，我们写代码更加轻松了。
有的时候，我们的子线程想去改变UI了，这个时候千万不要再子线程中去修改，获得UI线程的Looper，然后发送消息即可。
我们看看Goole Music App的源代码 。
在MediaPlaybackActivity.java 中，我们可以看一下再OnCreate中的有这样的两句：
mAlbumArtWorker = new Worker("album art worker");
mAlbumArtHandler = new AlbumArtHandler(mAlbumArtWorker.getLooper());
很 明显这两句，是构建了一个子线程。并且这个子线程还是Looper的子线程，这里很牛逼的使用了 mAlbumArtWorker.getLooper()这个函数，因为我们知道，我们能够得到子线程的Looper的途径只有一个：就是在子线程中调用 Looper.myLooper ()，并且这个函数还要在我们perpare之后调用才能得到正确的Looper，但是他这里用了一个这样的什么东东 getLooper，不知道它是如何实现的？
这里有一个大概的思路，我们在子线程的的prepare之后调用 myLooper ()这个方法，然后保存在一个成员变量中，这个getLooper就返回这个东西，但是这里会碰到多线程的一个很突出的问题，同步。我们在父线程中调用 mAlbumArtWorker.getLooper()，但是想要这个返回正确的looper就必须要求我们的子线程运行了prepare，但是这个东 西实在子线程运行的，我们如何保证呢？
我们看Google是如何实现的？
private class Worker implements Runnable {
private final Object mLock = new Object();
private Looper mLooper;
/**
* Creates a worker thread with the given name. The thread
* then runs a [email=%7B@link]{@link [/email] android.os.Looper}.
* @param name A name for the new thread
*/
Worker(String name) {
Thread t = new Thread(null, this, name);
t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
t.start();
synchronized (mLock) {
while (mLooper == null) {
try {
mLock.wait();
} catch (InterruptedException ex) {
}
}
}
}
public Looper getLooper() {
return mLooper;
}
public void run() {
synchronized (mLock) {
Looper.prepare();
mLooper = Looper.myLooper();
mLock.notifyAll();
}
Looper.loop();
}
public void quit() {
mLooper.quit();
}
}
我 们知道，一个线程类的构造函数是在主线程中完成的，所以在我们的 Worker的构造函数中我们创佳一个线程，然后让这个线程运行，这一这个线程的创建是指定一个 Runnabl，这里就是我们的Worker本身，在主线程调用 t.start();，这后，我们子线程已经创建，并且开始执行work的run方法。然后下面的代码很艺术：
synchronized (mLock) {
while (mLooper == null) {
try {
mLock.wait();
} catch (InterruptedException ex) {
}
}
}
我们开始等待我们的子线程给mLooper赋值，如果不赋值我们就继续等，然后我们的子线程在运行run方法之后，在给 mLooper赋值之后，通知worker够着函数中的wait，然后我们的构造函数才能完成，所以我们说：
mAlbumArtWorker = new Worker("album art worker");
这句本身就是阻塞的，它创建了一个子线程，开启了子线程，并且等待子线程给mLooper赋值，赋值完成之后，这个函数才返回，这样才能保证我们的子线程的Looper的获取 绝对是正确的，这个构思很有创意。值得借鉴
Android中Handler的使用方法——在子线程中更新界面
本文主要介绍Android的Handler的使用方法。Handler可以发送Messsage和Runnable对象到与其相关联的线程的消息队列。每个Handler对象与创建它的线程相关联，并且每个Handler对象只能与一个线程相关联。
1. Handler一般有两种用途：1）执行计划任务，你可以再预定的实现执行某些任务，可以模拟定时器。2）线程间通信。在Android的应用启动时，会 创建一个主线程，主线程会创建一个消息队列来处理各种消息。当你创建子线程时，你可以再你的子线程中拿到父线程中创建的Handler对象，就可以通过该 对象向父线程的消息队列发送消息了。由于Android要求在UI线程中更新界面，因此，可以通过该方法在其它线程中更新界面。
◆ 通过Runnable在子线程中更新界面的例子
1.○ 在onCreate中创建Handler
public class HandlerTestApp extends Activity {
Handler mHandler;
TextView mText;
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
mHandler = new Handler();//创建Handler
mText = (TextView) findViewById(R.id.text0);//一个TextView
}
○ 构建Runnable对象，在runnable中更新界面，此处，我们修改了TextView的文字.此处需要说明的是，Runnable对象可以再主线程中创建，也可以再子线程中创建。我们此处是在子线程中创建的。
Runnable mRunnable0 = new Runnable()
{
@Override
public void run() {
mText.setText("This is Update from ohter thread, Mouse DOWN");
}
};
? ○ 创建子线程，在线程的run函数中，我们向主线程的消息队列发送了一个runnable来更新界面。
private void updateUIByRunnable(){
new Thread()
{
//Message msg = mHandler.obtainMessage();
public void run()
{
//mText.setText("This is Update from ohter thread, Mouse DOWN");//这句将抛出异常
mHandler.post(mRunnable0);
}
}.start();
}
◆ 用Message在子线程中来更新界面
1. 用Message更新界面与Runnable更新界面类似，只是需要修改几个地方。
○ 实现自己的Handler，对消息进行处理
private class MyHandler extends Handler
{
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch(msg.what)
{
case UPDATE ://在收到消息时，对界面进行更新
mText.setText("This update by message");
break;
}
}
}
○ 在新的线程中发送消息
private void updateByMessage()
{
//匿名对象
new Thread()
{
public void run()
{
//mText.setText("This is Update from ohter thread, Mouse DOWN");
//UPDATE是一个自己定义的整数，代表了消息ID
Message msg = mHandler.obtainMessage(UPDATE);
mHandler.sendMessage(msg);
}
}.start();
}
AsyncTask与handler
AsyncTask实际上就是一个线程池，AsyncTask在代码上比handler要轻量级别，而实际上要比handler更耗资源，因为AsyncTask底层是一个线程池！而Handler仅仅就是发送了一个消息队列，连线程都没有开。
但是，如果异步任务的数据特别庞大，AsyncTask这种线程池结构的优势就体现出来了。
android的ui线程操作并不是安全的，并且和用户直接进行界面交互的操作都必须在ui线程中进行才可以。这种模式叫做单线程模式。
我们在单线程模式下编程一定要注意：不要阻塞ui线程、确保只在ui线程中访问ui组件
当我们要执行一个复杂耗时的算法并且最终要将计算结果反映到ui上时，我们会发现，我们根本没办法同时保证上面的两点要求；我们肯定会想到开启一个新的线程，让这个复杂耗时的任务到后台去执行，但是执行完毕了呢？我们发现，我们无法再与ui进行交互了。
为了解决这种情况，android为我们提供了很多办法。
1）、handler和message机制：通过显示的抛出、捕获消息与ui进行交互；
2）、Activity.runOnUiThread(Runnable)：如果当前线程为ui线程，则立即执行；否则，将参数中的线程操作放入到ui线程的事件队列中，等待执行。
3）、View.post(Runnable)：将操作放入到message队列中，如果放入成功，该操作将会在ui线程中执行，并返回true，否则返回false
4）、View.postDelayed(Runnable, long)跟第三条基本一样，只不过添加了一个延迟时间。
5）、android1.5以后为我们提供了一个工具类来搞定这个问题AsyncTask.
AsyncTask是抽象类，定义了三种泛型类型 Params，Progress，Result。
Params 启动任务执行的输入参数，比如HTTP请求的URL
Progress 后台任务执行的百分比。
Result 后台执行任务最终返回的结果，比如String
用程序调用，开发者需要做的就是实现这些方法。
1) 子类化AsyncTask
2) 实现AsyncTask中定义的下面一个或几个方法
onPreExecute()，该方法将在执行实际的后台操作前被UI thread调用。可以在该方法中做一些准备工作，如在界面上显示一个进度条。
doInBackground(Params…)，将在onPreExecute 方法执行后马上执行，该方法运行在后台线程中。这里将主要负责执行那些很耗时的后台计算工作。可以调用 publishProgress方法来更新实时的任务进度。该方法是抽象方法，子类必须实现。
onProgressUpdate(Progress…)，在publishProgress方法被调用后，UI thread将调用这个方法从而在界面上展示任务的进展情况，例如通过一个进度条进行展示。
onPostExecute(Result)，在doInBackground 执行完成后，onPostExecute 方法将被UI thread调用，后台的计算结果将通过该方法传递到UI thread.
为了正确的使用AsyncTask类，以下是几条必须遵守的准则：
1) Task的实例必须在UI thread中创建
2) execute方法必须在UI thread中调用
3) 不要手动的调用onPreExecute(), onPostExecute(Result)，doInBackground(Params…), onProgressUpdate(Progress…)这几个方法
4) 该task只能被执行一次，否则多次调用时将会出现异常
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<span style="font-size: 14px;"> package cn.com.chenzheng_java; import android.os.AsyncTask; /** * * @author chenzheng_java * @description 异步任务AcyncTask示例 * */ public class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, Object> { /** * 该方法由ui线程进行调用，用户可以在这里尽情的访问ui组件。 * 很多时候，我们会在这里显示一个进度条啥的，以示后台正在 * 执行某项功能。 */ @Override protected void onPreExecute() { super.onPreExecute(); } /** * 该方法由后台进程进行调用，进行主要的耗时的那些计算。 * 该方法在onPreExecute方法之后进行调用。当然在执行过程中 * 我们可以每隔多少秒就调用一次publishProgress方法，更新 * 进度信息 */ @Override protected Object doInBackground(String... params) { return null; } /** * doInBackground中调用了publishProgress之后，ui线程就会 * 调用该方法。你可以在这里动态的改变进度条的进度，让用户知道 * 当前的进度。 */ @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { super.onProgressUpdate(values); } /** * 当doInBackground执行完毕之后，由ui线程调用。可以在这里 * 返回我们计算的最终结果给用户。 */ @Override protected void onPostExecute(Object result) { super.onPostExecute(result); } } </span> |