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Android Handler、LOOP和Message

2016-12-06 16:58 309 查看
一,相关概念
Android中如果通过用户界面(如button)来来启动线程,然后再线程中的执行代码将状态信息输出到用户界面(如文本框),这时候就会抛出以下的异常信息:
5-12 13:33:04.393: ERROR/JavaBinder(1029):android.view.ViewRoot$CalledFromWrongThreadException:Onlythe original thread that created
a view hierarchy can touch its views.
该异常的意思是,只有最初创建视图层次结构的线程才能接触该结构中的视图,也就是说,不是最初创建界面的线程是不能接触界面元素的。那么,在不是创建界面的线程中,如何把内容输出到界面元素中呢?
对了,我们可以通过线程消息分发机制来实现。就应用程序而言,Android系统中Java的应用程序和其他系统上一样,都是依赖于消息驱动完成那些比较有难度的工作,它们的工作原理大致是分别有一个消息队列负责接收各种消息,一个消息循环可以不断从中取出消息然后做处理。先了解一下几个消息机制的常见名词概念:

Handler

消息的封装者和处理者,handler负责将需要传递的信息封装成Message,通过调用handler对象的obtainMessage()来实现;将消息传递给Looper,这是通过handler对象的sendMessage()来实现的。继而由Looper将Message放入MessageQueue中。当Looper对象看到MessageQueue中含有Message,就将其广播出去。该handler对象收到该消息后,调用相应的handler对象的handleMessage()方法对其进行处理。

Message

消息对象,Message Queue中的存放的对象。一个Message Queue中包含多个Message。Message实例对象的取得,通常使用Message类里的静态方法obtain(),该方法有多个重载版本可供选择;它的创建并不一定是直接创建一个新的实例,而是先从Message
Pool(消息池)中看有没有可用的Message实例,存在则直接取出返回这个实例。如果Message Pool中没有可用的Message实例,则才用给定的参数创建一个Message对象。调用removeMessages()时,将Message从Message Queue中删除,同时放入到Message Pool中。除了上面这种方式,也可以通过Handler对象的obtainMessage()获取一个Message实例。

MessageQueue

是一种数据结构,见名知义,就是一个消息队列,存放消息的地方。每一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue数据结构。创建一个线程的时候,并不会自动创建其MessageQueue。通常使用一个Looper对象对该线程的MessageQueue进行管理。主线程创建时,会创建一个默认的Looper对象,而Looper对象的创建,将自动创建一个Message
Queue。其他非主线程,不会自动创建Looper,要需要的时候,通过调用prepare函数来实现。

Looper

是MessageQueue的管理者。每一个MessageQueue都不能脱离Looper而存在,Looper对象的创建是通过prepare函数来实现的。同时每一个Looper对象和一个线程关联。通过调用Looper.myLooper()可以获得当前线程的Looper对象创建一个Looper对象时,会同时创建一个MessageQueue对象。除了主线程有默认的Looper,其他线程默认是没有MessageQueue对象的,所以,不能接受Message。如需要接受,自己定义一个Looper对象(通过prepare函数),这样该线程就有了自己的Looper对象和MessageQueue数据结构了。Looper从MessageQueue中取出Message然后,交由Handler的handleMessage进行处理。处理完成后,调用Message.recycle()将其放入Message
Pool中。

二,Looper类分析
当需要向其他线程发消息时我们需要实例化Looper对象会有以下两步:
1,Looper.prepare()
我们可以看下源码:

[java] view
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// sThreadLocal.get() will return null unless you've called prepare().

static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();

public static void prepare() {

if (sThreadLocal.get() != null) {

throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");

}

// 构造一个Looper对象,保存到调用线程的局部变量中。

sThreadLocal.set(new Looper());

}

可以看出来,Looper.prepare()会在调用线程的局部变量中设置一个Looper对象。这个调用线程就是LooperThread的run线程。F3看一下Looper的构造方法:

[java] view
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private Looper() {

//构造一个消息队列

mQueue = new MessageQueue();

mRun = true;

//获取当前线程的Thread对象

mThread = Thread.currentThread();

}

所以Looper.prepare()的作用是设置一个Looper对象保存在sThreadLocal里,而Looper自己内部封装了一个消息队列。就这样把Looper和调用线程关联在一起了。到底要干嘛,我们看Looper的第二步棋
2,Looper.loop()

[java] view
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public static void loop() {

//myLooper()将会返回保存在sThreadLocal中的Looper对象。

Looper me = myLooper();

if (me == null) {

throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");

}

//取出该Looper中的消息队列

MessageQueue queue = me.mQueue;

while (true) {

//处理消息,Message对象中有一个target,它是Handle类型

Message msg = queue.next(); // might block

if (msg != null) {

if (msg.target == null) {

// No target is a magic identifier for the quit message.

return;

}

msg.target.dispatchMessage(msg);

msg.recycle();

}

}

}

/**

* Return the Looper object associated with the current thread. Returns

* null if the calling thread is not associated with a Looper.

*/

public static Looper myLooper() {

return sThreadLocal.get();

}

综上可以知道Looper类的作用是:

封装了一个消息队列;
Looper的prepare方法把这个Looper和调用prepare的线程绑定在一起;
处理线程调用loop方法,处理来自该消息队列的消息。
三,Handler类分析
1,好多构造函数
一样看去,我们可以看到几个眼熟的家伙:MessageQueue,Looper,Callback,一个不少,他们是干嘛的?往下看发现有4个形态不一的构造函数:

[java] view
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/**

* 构造函数一,铁板一块,不过也完成了调用线程的Looper,并获得它的消息队列。

*/

public Handler() {

mLooper = Looper.myLooper();

if (mLooper == null) {

throw new RuntimeException(

"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");

}

mQueue = mLooper.mQueue;

mCallback = null;

}

/**

* 构造函数二,多了一个callback

*/

public Handler(Callback callback) {

mLooper = Looper.myLooper();

if (mLooper == null) {

throw new RuntimeException(

"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");

}

mQueue = mLooper.mQueue;

mCallback = callback;

}

/**

* 构造函数三,Looper由外部传入,定制。

*/

public Handler(Looper looper) {

mLooper = looper;

mQueue = looper.mQueue;

mCallback = null;

}

/**

* 构造函数四,它是2和3的结合体。

*/

public Handler(Looper looper, Callback callback) {

mLooper = looper;

mQueue = looper.mQueue;

mCallback = callback;

}

在上面的构造函数中,Handler中的消息队列变量最终都会指向Looper的消息队列,Handler为啥要这么做,我们继续挖。

2,Handler的真正使命
通过分析Handler源代码,可以发现它的作用就是提供一系列函数,方便我们完成消息的创建封装和插入到消息队列:

[java] view
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//查看消息队列中是否有存货

public final boolean hasMessages(int what) {

return mQueue.removeMessages(this, what, null, false);

}

//创建封装一个消息

public final Message obtainMessage(int what)

{

return Message.obtain(this, what);

}

//发送一个消息,并添加到队列尾

public final boolean sendMessage(Message msg)

{

return sendMessageDelayed(msg, 0);

}

//延时发送一个消息,并添加到队列尾

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)

{

if (delayMillis < 0) {

delayMillis = 0;

}

return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);

}

选其一进行分析,就sendMessageDelayed()了,F3进去:

[java] view
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public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)

{

boolean sent = false;

MessageQueue queue = mQueue;

if (queue != null) {

//把Message的target设置为自己,然后加入消息队列中

msg.target = this;

sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);

}

else {

RuntimeException e = new RuntimeException(

this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");

Log.w("Looper", e.getMessage(), e);

}

return sent;

}

以上工作是往Looper的消息队列中加入了一个消息,按照Looper类分析可知,它在获取消息后会调用target的dispatchMessage函数,再把这个消息分发给Handle处理,接着继续看Handler.java:

[java] view
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public void dispatchMessage(Message msg) {

// 1,如果Message本身有callback,则直接交给Message的callback处理

if (msg.callback != null) {

handleCallback(msg);

} else {

// 2,如果本Handle设置了mCallback,则交给它处理

if (mCallback != null) {

if (mCallback.handleMessage(msg)) {

return;

}

}

// 3,啥也没有,就交给子类来处理

handleMessage(msg);

}

}

在绝大多数情况下,我们都是走的第三部流程,用一个从Handler派生的子类并重载handleMessage()来处理各种封装的消息。

小结:1,Looper中有一个Message队列,里面储存的是一个个待处理的Message。
2,Message中有一个Handler,这个Handler是用来处理Message的。
四,实战篇
1,主线程给自己发消息

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<span style="font-family:'Microsoft YaHei';font-size:12px;">public class handler1 extends Activity {

private Button btnTest;

private EditText textView;

private final String tag="hyj_handler1";

private Handler handler;

/** Called when the activity is first created. */

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.main);

btnTest = (Button)this.findViewById(R.id.bt1);

textView = (EditText)this.findViewById(R.id.ed1);

btnTest.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View arg0) {

Looper looper = Looper.getMainLooper(); //主线程的Looper对象

//这里以主线程的Looper对象创建了handler,

//所以,这个handler发送的Message会被传递给主线程的MessageQueue。

handler = new MyHandler(looper);

handler.removeMessages(0);

//构建Message对象

//第一个参数:是自己指定的message代号,方便在handler选择性地接收

//第二三个参数没有什么意义

//第四个参数需要封装的对象

Message msg = handler.obtainMessage(1,1,1,"主线程发消息了");

handler.sendMessage(msg); //发送消息

Log.i(tag, looper.toString());

Log.i(tag, msg.toString());

Log.i(tag, handler.toString());

}

});

}

class MyHandler extends Handler{

public MyHandler(Looper looper){

super(looper);

}

public void handleMessage(Message msg){

super.handleMessage(msg);

textView.setText("我是主线程的Handler,收到了消息:"+(String)msg.obj);

}

}

}</span>

2,其他线程给主线程发消息

[java] view
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<span style="font-family:'Microsoft YaHei';font-size:12px;">public class handler2 extends Activity{

private Button btnTest;

private EditText textView;

// private final String tag="hyj_handler2";

private Handler handler;

/** Called when the activity is first created. */

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.layout2);

btnTest = (Button)this.findViewById(R.id.bt2);

textView = (EditText)this.findViewById(R.id.ed2);

btnTest.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View arg0) {

//可以看出这里启动了一个线程来操作消息的封装和发送的工作

//这样原来主线程的发送就变成了其他线程的发送,简单吧?呵呵

new MyThread().start();

}

});

}

class MyHandler extends Handler{

public MyHandler(Looper looper){

super(looper);

}

public void handleMessage(Message msg){

super.handleMessage(msg);

textView.setText("我是主线程的Handler,收到了消息:"+(String)msg.obj);

}

}

class MyThread extends Thread{

public void run(){

Looper looper = Looper.getMainLooper(); //主线程的Looper对象

//这里以主线程的Looper对象创建了handler,

//所以,这个handler发送的Message会被传递给主线程的MessageQueue。

handler = new MyHandler(looper);

Message msg = handler.obtainMessage(1,1,1,"其他线程发消息了");

handler.sendMessage(msg); //发送消息

}

}

}</span>

3,主线程给其他线程发消息

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<span style="font-family:'Microsoft YaHei';font-size:12px;">public class handler3 extends Activity{

private Button btnTest;

private EditText textView;

private Handler handler;

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.main);

btnTest = (Button)this.findViewById(R.id.bt1);

textView = (EditText)this.findViewById(R.id.ed1);

//启动线程

new MyThread().start();

btnTest.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View arg0) {

//这里handler的实例化在线程中

//线程启动的时候就已经实例化了

Message msg = handler.obtainMessage(1,1,1,"主线程发送的消息");

handler.sendMessage(msg);

}

});

}

class MyHandler extends Handler{

public MyHandler(Looper looper){

super(looper);

}

public void handleMessage(Message msg){

super.handleMessage(msg);

textView.setText("我是主线程的Handler,收到了消息:"+(String)msg.obj);

}

}

class MyThread extends Thread{

public void run(){

Looper.prepare(); //创建该线程的Looper对象,用于接收消息

//注意了:这里的handler是定义在主线程中的哦,呵呵,

//前面看到直接使用了handler对象,是不是在找,在什么地方实例化的呢?

//现在看到了吧???呵呵,开始的时候实例化不了,因为该线程的Looper对象

//还不存在呢。现在可以实例化了

//这里Looper.myLooper()获得的就是该线程的Looper对象了

handler = new ThreadHandler(Looper.myLooper());

//这个方法,有疑惑吗?

//其实就是一个循环,循环从MessageQueue中取消息。

//不经常去看看,你怎么知道你有新消息呢???

Looper.loop();

}

//定义线程类中的消息处理类

class ThreadHandler extends Handler{

public ThreadHandler(Looper looper){

super(looper);

}

public void handleMessage(Message msg){

//这里对该线程中的MessageQueue中的Message进行处理

//这里我们再返回给主线程一个消息

handler = new MyHandler(Looper.getMainLooper());

Message msg2 = handler.obtainMessage(1,1,1,"子线程收到:"+(String)msg.obj);

handler.sendMessage(msg2);

}

}

}</span>

4,其他线程给其自己发消息

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<span style="font-family:'Microsoft YaHei';font-size:12px;">public class handler4 extends Activity{

Button bt1 ;

EditText et1;

Handler handler;

public void onCreate(Bundle savedInstanceState){

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.main);

bt1 = (Button)findViewById(R.id.bt1);

et1 = (EditText)findViewById(R.id.ed1);

bt1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View v) {

new ThreadHandler().start();

}

});

}

class MyHandler extends Handler{

public MyHandler(Looper looper){

super(looper);

}

public void handleMessage(Message msg){

super.handleMessage(msg);

et1.setText("我是主线程的Handler,收到了消息:"+(String)msg.obj);

}

}

public class ThreadHandler extends Thread{

public void run(){

Looper.prepare();

handler = new Handlerthread(Looper.myLooper());

Message msg = handler.obtainMessage(1,1,1,"我自己");

handler.sendMessage(msg);

Looper.loop();

}

//定义线程类中的消息处理类

public class Handlerthread extends Handler{

public Handlerthread(Looper looper){

super(looper);

}

public void handleMessage(Message msg){

//这里对该线程中的MessageQueue中的Message进行处理

//这里我们再返回给主线程一个消息

//加入判断看看是不是该线程自己发的信息

if(msg.what == 1 && msg.obj.equals("我自己")){

handler = new MyHandler(Looper.getMainLooper());

Message msg2 = handler.obtainMessage(1,1,1,"禀告主线程:我收到了自己发给自己的Message");

handler.sendMessage(msg2);

//et1.setText("++++++threadhandler"+(String)msg.obj);

}}

}

}

</span>

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标签:  android handler