Android消息机制Handler如何使用

2023-06-09,

这篇文章主要介绍“Android消息机制Handler如何使用”,在日常操作中,相信很多人在Android消息机制Handler如何使用问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”Android消息机制Handler如何使用”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

    概述

    Handler是Android消息机制的上层接口。通过它可以轻松地将一个任务切换到Handler所在的线程中去执行。通常情况下,Handler的使用场景就是更新UI。

    Handler的使用

    在子线程中,进行耗时操作,执行完操作后,发送消息,通知主线程更新UI。

    public class Activity extends android.app.Activity {
    	private Handler mHandler = new Handler(){
    		@Override        
    		        public void handleMessage(Message msg) {
    			super.handleMessage(msg);
    			// 更新UI
    		}
    	}
    	;
    	@Override    
    	public void onCreate(Bundle savedInstanceState, PersistableBundle persistentState) {
    		super.onCreate(savedInstanceState, persistentState);
    		setContentView(R.layout.activity_main);
    		new Thread(new Runnable() {
    			@Override            
    			             public void run() {
    				// 执行耗时任务                ...                
    				// 任务执行完后,通知Handler更新UI                
    				Message message = Message.obtain();
    				message.what = 1;
    				mHandler.sendMessage(message);
    			}
    		}
    		).start();
    	}
    }

    Handler架构

    Handler消息机制主要包括:MessageQueue、Handler、Looper这三大部分,以及Message。

    • Message:需要传递的消息,可以传递数据;

    • MessageQueue:消息队列,但是它的内部实现并不是用的队列,而是通过单链表的数据结构来维护消息列表,因为单链表在插入和删除上比较有优势。主要功能是向消息池投递消息( MessageQueue.enqueueMessage)和取走消息池的消息( MessageQueue.next)。

    • Handler:消息辅助类,主要功能是向消息池发送各种消息事件( Handler.sendMessage)和处理相应消息事件( Handler.handleMessage);

    • Looper:消息控制器,不断循环执行( Looper.loop),从MessageQueue中读取消息,按分发机制将消息分发给目标处理者。

    从上面的类图可以看出:

    • Looper有一个MessageQueue消息队列;

    • MessageQueue有一组待处理的Message;

    • Message中记录发送和处理消息的Handler;

    • Handler中有Looper和MessageQueue。

    MessageQueue、Handler和Looper三者之间的关系: 每个线程中只能存在一个Looper,Looper是保存在ThreadLocal中的。 主线程(UI线程)已经创建了一个Looper,所以在主线程中不需要再创建Looper,但是在其他线程中需要创建Looper。 每个线程中可以有多个Handler,即一个Looper可以处理来自多个Handler的消息。 Looper中维护一个MessageQueue,来维护消息队列,消息队列中的Message可以来自不同的Handler。

    Handler的运行流程

    在子线程执行完耗时操作,当Handler发送消息时,将会调用 MessageQueue.enqueueMessage,向消息队列中添加消息。 当通过 Looper.loop开启循环后,会不断地从消息池中读取消息,即调用 MessageQueue.next, 然后调用目标Handler(即发送该消息的Handler)的 dispatchMessage方法传递消息, 然后返回到Handler所在线程,目标Handler收到消息,调用 handleMessage方法,接收消息,处理消息。

    源码分析

    在子线程创建Handler

    class LooperThread extends Thread {
    	public Handler mHandler;
    	public void run() {
    		Looper.prepare();
    		mHandler = new Handler() {
    			public void handleMessage(Message msg) {
    				// process incoming messages here
    			}
    		}
    		;
    		Looper.loop();
    	}
    }

    从上面可以看出,在子线程中创建Handler之前,要调用 Looper.prepare()方法,Handler创建后,还要调用 Looper.loop()方法。而前面我们在主线程创建Handler却不要这两个步骤,因为系统帮我们做了。

    主线程的Looper

    在ActivityThread的main方法,会调用 Looper.prepareMainLooper()来初始化Looper,并调用 Looper.loop()方法来开启循环。

    public final class ActivityThread extends ClientTransactionHandler {
    	// ...    
    	public static void main(String[] args) {
    		// ...        
    		Looper.prepareMainLooper();
    		// ...        
    		Looper.loop();
    	}
    }

    Looper

    从上可知,要使用Handler,必须先创建一个Looper。

    初始化Looper:

    public final class Looper {
    	public static void prepare() {
    		prepare(true);
    	}
    	private static void prepare(Boolean quitAllowed) {
    		if (sThreadLocal.get() != null) {
    			throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
    		}
    		sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
    	}
    	public static void prepareMainLooper() {
    		prepare(false);
    		synchronized (Looper.class) {
    			if (sMainLooper != null) {
    				throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
    			}
    			sMainLooper = myLooper();
    		}
    	}
    	private Looper(Boolean quitAllowed) {
    		mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
    		mThread = Thread.currentThread();
    	}
    	// ...
    }

    从上可以看出,不能重复创建Looper,每个线程只能创建一个。创建Looper,并保存在 ThreadLocal。其中ThreadLocal是线程本地存储区(Thread Local Storage,简称TLS),每个线程都有自己的私有的本地存储区域,不同线程之间彼此不能访问对方的TLS区域。

    开启Looper

    public final class Looper {
    	// ...    
    	public static void loop() {
    		// 获取TLS存储的Looper对象        
    		final Looper me = myLooper();
    		if (me == null) {
    			throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
    		}
    		final MessageQueue queue = me.mQueue;
    		// 进入loop主循环方法        
    		for (;;) {
    			Message msg = queue.next();
    			// 可能会阻塞,因为next()方法可能会无线循环            
    			if (msg == null) {
    				// No message indicates that the message queue is quitting.                
    				return;
    			}
    			// This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger            
    			final Printer logging = me.mLogging;
    			if (logging != null) {
    				logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +                        
    				                                msg.callback + ": " + msg.what);
    			}
    			// ...            
    			final long dispatchStart = needStartTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
    			final long dispatchEnd;
    			try {
    				// 获取msg的目标Handler,然后分发Message                
    				msg.target.dispatchMessage(msg);
    				dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
    			}
    			finally {
    				if (traceTag != 0) {
    					Trace.traceEnd(traceTag);
    				}
    			}
    			// ...            
    			msg.recycleUnchecked();
    		}
    	}
    }

    Handler

    创建Handler:

    public class Handler {
    	// ...    
    	public Handler() {
    		this(null, false);
    	}
    	public Handler(Callback callback, Boolean async) {
    		// ...        
    		// 必须先执行Looper.prepare(),才能获取Looper对象,否则为null        
    		mLooper = Looper.myLooper();
    		if (mLooper == null) {
    			throw new RuntimeException(                
    			      "Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()                        
    			      + " that has not called Looper.prepare()");
    		}
    		mQueue = mLooper.mQueue;
    		// 消息队列,来自Looper对象        
    		mCallback = callback;
    		// 回调方法        
    		mAsynchronous = async;
    		// 设置消息是否为异步处理方式
    	}
    }

    发送消息:

    子线程通过Handler的post()方法或send()方法发送消息,最终都是调用 sendMessageAtTime()方法。

    post方法:

    public final Boolean post(Runnable r){
    	return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
    }
    public final Boolean postAtTime(Runnable r, long uptimeMillis){
    	return sendMessageAtTime(getPostMessage(r), uptimeMillis);
    }
    public final Boolean postAtTime(Runnable r, Object token, long uptimeMillis){
    	return sendMessageAtTime(getPostMessage(r, token), uptimeMillis);
    }
    public final Boolean postDelayed(Runnable r, long delayMillis){
    	return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis);
    }
    private static Message getPostMessage(Runnable r) {
    	Message m = Message.obtain();
    	m.callback = r;
    	return m;
    }

    send方法:

    public final Boolean sendMessage(Message msg){
    	return sendMessageDelayed(msg, 0);
    }
    public final Boolean sendEmptyMessage(int what){
    	return sendEmptyMessageDelayed(what, 0);
    }
    public final Boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {
    	Message msg = Message.obtain();
    	msg.what = what;
    	return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);
    }
    public final Boolean sendEmptyMessageAtTime(int what, long uptimeMillis) {
    	Message msg = Message.obtain();
    	msg.what = what;
    	return sendMessageAtTime(msg, uptimeMillis);
    }
    public final Boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis){
    	if (delayMillis < 0) {
    		delayMillis = 0;
    	}
    	return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
    }
    sendMessageAtTime()
    public Boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
    	MessageQueue queue = mQueue;
    	if (queue == null) {
    		RuntimeException e = new RuntimeException(            
    		          this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
    		Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
    		return false;
    	}
    	return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
    }
    private Boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
    	msg.target = this;
    	if (mAsynchronous) {
    		msg.setAsynchronous(true);
    	}
    	return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

    分发消息

    在loop()方法中,获取到下一条消息后,执行 msg.target.dispatchMessage(msg),来分发消息到目标Handler。

    public class Handler {
    	// ...    
    	public void dispatchMessage(Message msg) {
    		if (msg.callback != null) {
    			// 当Message存在回调方法,调用该回调方法            
    			handleCallback(msg);
    		} else {
    			if (mCallback != null) {
    				// 当Handler存在Callback成员变量时,回调其handleMessage()方法                
    				if (mCallback.handleMessage(msg)) {
    					return;
    				}
    			}
    			// Handler自身的回调方法            
    			handleMessage(msg);
    		}
    	}
    	private static void handleCallback(Message message) {
    		message.callback.run();
    	}
    }

    到此,关于“Android消息机制Handler如何使用”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注本站网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!

    《Android消息机制Handler如何使用.doc》

    下载本文的Word格式文档,以方便收藏与打印。