Android消息处理系统

Google参考了Windows的消息处理机制，在Android系统中实现了一套类似的消息处理机制。学习Android的消息处理机制，有几个概念（类）必须了解：

1. Message

消息，理解为线程间通讯的数据单元。例如后台线程在处理数据完毕后需要更新UI，则可发送一条包含更新信息的Message给UI线程。

2. Message Queue

消息队列，用来存放通过Handler发布的消息，按照先进先出执行。

3. Handler

Handler是Message的主要处理者，负责将Message添加到消息队列以及对消息队列中的Message进行处理。

4. Looper

循环器，扮演Message Queue和Handler之间桥梁的角色，循环取出Message Queue里面的Message，并交付给相应的Handler进行处理。

5． 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。

运行机理：

每个线程都可以并仅可以拥有一个Looper实例，消息队列MessageQueue在Looper的构造函数中被创建并且作为成员变量被保存，也就是说MessageQueue相对于线程也是唯一的。Android应用在启动的时候会默认会为主线程创建一个Looper实例，并借助相关的Handler和Looper里面的MessageQueue完成对Activities、Services、Broadcase Receivers等的管理。而在子线程中，Looper需要通过显式调用Looper. Prepare()方法进行创建。Prepare方法通过ThreadLocal来保证Looper在线程内的唯一性，如果Looper在线程内已经被创建并且尝试再度创建"Only one Looper may be created per thread"异常将被抛出。

Handler在创建的时候可以指定Looper，这样通过Handler的sendMessage()方法发送出去的消息就会添加到指定Looper里面的MessageQueue里面去。在不指定Looper的情况下，Handler绑定的是创建它的线程的Looper。如果这个线程的Looper不存在，程序将抛出"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"。

整个消息处理的大概流程是：1. 包装Message对象（指定Handler、回调函数和携带数据等）；2. 通过Handler的sendMessage()等类似方法将Message发送出去；3. 在Handler的处理方法里面将Message添加到Handler绑定的Looper的MessageQueue；4. Looper的loop()方法通过循环不断从MessageQueue里面提取Message进行处理，并移除处理完毕的Message；5. 通过调用Message绑定的Handler对象的dispatchMessage()方法完成对消息的处理。

在dispatchMessage()方法里，如何处理Message则由用户指定，三个判断，优先级从高到低：1. Message里面的Callback，一个实现了Runnable接口的对象，其中run函数做处理工作；2. Handler里面mCallback指向的一个实现了Callback接口的对象，由其handleMessage进行处理；3. 处理消息Handler对象对应的类继承并实现了其中handleMessage函数，通过这个实现的handleMessage函数处理消息。

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：

publicclass Activity1extends Activityimplements OnClickListener{

Buttonbutton =null;

TextViewtext =null;

@Override

protectedvoid 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);

}

publicvoid 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;

}

}

privateclass MyHandlerextends Handler{

public MyHandler(Looper looper){

super(looper);

}

@Override

publicvoid 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 Activity2extends Activityimplements OnClickListener{

Buttonbutton =null;

TextViewtext =null;

MyHandlermHandler =null;

Threadthread ;

@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 MyHandlerextends Handler{

public MyHandler(Looper looper){

super(looper);

}

@Override

public void handleMessage(Message msg) {//处理消息

text.setText(msg.obj.toString());

}

}

private class MyThreadextends 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();
}