1.活用Android線程間通信的Message機制
1.1.Message
代碼在frameworks\base\core\java\android\Os\Message.java中。
Message.obtain函數:有多個obtain函數,主要功能一樣,只是參數不一樣。作用是從Message Pool中取出一個Message,如果Message Pool中已經沒有Message可取則新建一個Message返回,同時用對應的參數給得到的Message對象賦值。
Message Pool:大小為10個;通過Message.mPool->(Message並且Message.next)-> (Message並且Message.next)-> (Message並且Message.next)...構造一個Message Pool。Message Pool的第一個元素直接new出來,然后把Message.mPool(static類的static變量)指向它。其他的元素都是使用完的 Message通過Message的recycle函數清理后放到Message Pool(通過Message Pool最后一個Message的next指向需要回收的Message的方式實現)。下圖為Message Pool的結構:
1.2.MessageQueue
MessageQueue里面有一個收到的Message的對列:
MessageQueue.mMessages(static變量)->( Message並且Message.next)-> ( Message並且Message.next)->...,下圖為接收消息的消息隊列:
上層代碼通過Handler的sendMessage等函數放入一個message到MessageQueue里面時最終會調用 MessageQueue的 enqueueMessage函數。enqueueMessage根據上面的接收的Message的隊列的構造把接收到的Message放入隊列中。
MessageQueue的removeMessages函數根據上面的接收的Message的隊列的構造把接收到的Message從隊列中刪除,並且調用對應Message對象的recycle函數把不用的Message放入Message Pool中。
1.3.Looper
Looper對象的創建是通過prepare函數,而且每一個Looper對象會和一個線程關聯
- public static final void prepare() {
- if (sThreadLocal.get() != null) {
- throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
- }
- sThreadLocal.set(new Looper());
- }
Looper對象創建時會創建一個MessageQueue,主線程默認會創建一個Looper從而有MessageQueue,其他線程默認是 沒有 MessageQueue的不能接收Message,如果需要接收Message則需要通過prepare函數創建一個MessageQueue。具體操 作請見示例代碼。
- private Looper() {
- mQueue = new MessageQueue();
- mRun = true;
- mThread = Thread.currentThread();
- }
prepareMainLooper函數只給主線程調用(系統處理,程序員不用處理),它會調用prepare建立Looper對象和MessageQueue。
- public static final void prepareMainLooper() {
- prepare();
- setMainLooper(myLooper());
- if (Process.supportsProcesses()) {
- myLooper().mQueue.mQuitAllowed = false;
- }
- }
Loop函數從MessageQueue中從前往后取出Message,然后通過Handler的dispatchMessage函數進行消息的 處理(可見消息的處理是Handler負責的),消息處理完了以后通過Message對象的recycle函數放到Message Pool中,以便下次使用,通過Pool的處理提供了一定的內存管理從而加速消息對象的獲取。至於需要定時處理的消息如何做到定時處理,請見 MessageQueue的next函數,它在取Message來進行處理時通過判斷MessageQueue里面的Message是否符合時間要求來決 定是否需要把Message取出來做處理,通過這種方式做到消息的定時處理。
- public static final void loop() {
- Looper me = myLooper();
- MessageQueue queue = me.mQueue;
- while (true) {
- Message msg = queue.next(); // might block
- //if (!me.mRun) {
- // break;
- //}
- if (msg != null) {
- if (msg.target == null) {
- // No target is a magic identifier for the quit message
- return;
- }
- if (me.mLogging!= null)
- me.mLogging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "+ msg.callback + ": " + msg.what);
- msg.target.dispatchMessage(msg);
- if (me.mLogging!= null)
- me.mLogging.println("<<<<< Finished to" + msg.target + " "+ msg.callback);
- msg.recycle();
- }
- }
- }
1.4.Handler
Handler的構造函數表示Handler會有成員變量指向Looper和MessageQueue,后面我們會看到沒什么需要這些引用;至於callback是實現了Callback接口的對象,后面會看到這個對象的作用。
- public Handler(Looper looper, Callback callback) {
- mLooper = looper;
- mQueue = looper.mQueue;
- mCallback = callback;
- }
- public interface Callback {
- public boolean handleMessage(Message msg);
- }
獲取消息:直接通過Message的obtain方法獲取一個Message對象。
- public final Message obtainMessage(int what, int arg1, int arg2, Object obj){
- return Message.obtain(this, what, arg1, arg2, obj);
- }
發送消息:通過MessageQueue的enqueueMessage把Message對象放到MessageQueue的接收消息隊列中
- public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis){
- boolean sent = false;
- MessageQueue queue = mQueue;
- if (queue != null) {
- 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;
- }
線程如何處理MessageQueue中接收的消息:在Looper的loop函數中循環取出MessageQueue的接收消息隊列中的消息, 然后調用 Hander的dispatchMessage函數對消息進行處理,至於如何處理(相應消息)則由用戶指定(三個方法,優先級從高到低:Message里 面的Callback,一個實現了Runnable接口的對象,其中run函數做處理工作;Handler里面的mCallback指向的一個實現了 Callback接口的對象,里面的handleMessage進行處理;處理消息Handler對象對應的類繼承並實現了其中 handleMessage函數,通過這個實現的handleMessage函數處理消息)。
- public void dispatchMessage(Message msg) {
- if (msg.callback != null) {
- handleCallback(msg);
- } else {
- if (mCallback != null) {
- if (mCallback.handleMessage(msg)) {
- return;
- }
- }
- handleMessage(msg);
- }
- }
Runnable說明:Runnable只是一個接口,實現了這個接口的類對應的對象也只是個普通的對象,並不是一個Java中的Thread。Thread類經常使用Runnable,很多人有誤解,所以這里澄清一下。
從上可知以下關系圖:
其中清理Message是Looper里面的loop函數指把處理過的Message放到Message的Pool里面去,如果里面已經超過最大值10個,則丟棄這個Message對象。
調用Handler是指Looper里面的loop函數從MessageQueue的接收消息隊列里面取出消息,然后根據消息指向的Handler對象調用其對應的處理方法。
1.5.代碼示例
下面我們會以android實例來展示對應的功能,程序界面於下:
程序代碼如下,后面部分有代碼說明:
- package com.android.messageexample;
- import android.app.Activity;
- import android.content.Context;
- import android.graphics.Color;
- import android.os.Bundle;
- import android.os.Handler;
- import android.os.Looper;
- import android.os.Message;
- import android.util.Log;
- import android.view.View;
- import android.view.View.OnClickListener;
- import android.widget.Button;
- import android.widget.LinearLayout;
- import android.widget.TextView;
- public class MessageExample extends Activity implements OnClickListener {
- private final int WC = LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
- private final int FP = LinearLayout.LayoutParams.FILL_PARENT;
- public TextView tv;
- private EventHandler mHandler;
- private Handler mOtherThreadHandler=null;
- private Button btn, btn2, btn3, btn4, btn5, btn6;
- private NoLooperThread noLooerThread = null;
- private OwnLooperThread ownLooperThread = null;
- private ReceiveMessageThread receiveMessageThread =null;
- private Context context = null;
- private final String sTag = "MessageExample";
- private boolean postRunnable = false;
- /** Called when the activity is first created. */
- @Override
- public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- context = this.getApplicationContext();
- LinearLayout layout = new LinearLayout(this);
- layout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);
- btn = new Button(this);
- btn.setId(101);
- btn.setText("message from main thread self");
- btn.setOnClickListener(this);
- LinearLayout.LayoutParams param =
- new LinearLayout.LayoutParams(250,50);
- param.topMargin = 10;
- layout.addView(btn, param);
- btn2 = new Button(this);
- btn2.setId(102);
- btn2.setText("message from other thread to main thread");
- btn2.setOnClickListener(this);
- layout.addView(btn2, param);
- btn3 = new Button(this);
- btn3.setId(103);
- btn3.setText("message to other thread from itself");
- btn3.setOnClickListener(this);
- layout.addView(btn3, param);
- btn4 = new Button(this);
- btn4.setId(104);
- btn4.setText("message with Runnable as callback from other thread to main thread");
- btn4.setOnClickListener(this);
- layout.addView(btn4, param);
- btn5 = new Button(this);
- btn5.setId(105);
- btn5.setText("main thread's message to other thread");
- btn5.setOnClickListener(this);
- layout.addView(btn5, param);
- btn6 = new Button(this);
- btn6.setId(106);
- btn6.setText("exit");
- btn6.setOnClickListener(this);
- layout.addView(btn6, param);
- tv = new TextView(this);
- tv.setTextColor(Color.WHITE);
- tv.setText("");
- LinearLayout.LayoutParams param2 =
- new LinearLayout.LayoutParams(FP, WC);
- param2.topMargin = 10;
- layout.addView(tv, param2);
- setContentView(layout);
- //主線程要發送消息給other thread, 這里創建那個other thread
- receiveMessageThread = new ReceiveMessageThread();
- receiveMessageThread.start();
- }
- //implement the OnClickListener interface
- @Override
- public void onClick(View v) {
- switch(v.getId()){
- case 101:
- //主線程發送消息給自己
- Looper looper;
- looper = Looper.myLooper(); //get the Main looper related with the main thread
- //如果不給任何參數的話會用當前線程對應的Looper(這里就是Main Looper)為Handler里面的成員mLooper賦值
- mHandler = new EventHandler(looper);
- //mHandler = new EventHandler();
- // 清除整個MessageQueue里的消息
- mHandler.removeMessages(0);
- String obj = "This main thread's message and received by itself!";
- //得到Message對象
- Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
- // 將Message對象送入到main thread的MessageQueue里面
- mHandler.sendMessage(m);
- break;
- case 102:
- //other線程發送消息給主線程
- postRunnable = false;
- noLooerThread = new NoLooperThread();
- noLooerThread.start();
- break;
- case 103:
- //other thread獲取它自己發送的消息
- tv.setText("please look at the error level log for other thread received message");
- ownLooperThread = new OwnLooperThread();
- ownLooperThread.start();
- break;
- case 104:
- //other thread通過Post Runnable方式發送消息給主線程
- postRunnable = true;
- noLooerThread = new NoLooperThread();
- noLooerThread.start();
- break;
- case 105:
- //主線程發送消息給other thread
- if(null!=mOtherThreadHandler){
- tv.setText("please look at the error level log for other thread received message from main thread");
- String msgObj = "message from mainThread";
- Message mainThreadMsg = mOtherThreadHandler.obtainMessage(1, 1, 1, msgObj);
- mOtherThreadHandler.sendMessage(mainThreadMsg);
- }
- break;
- case 106:
- finish();
- break;
- }
- }
- class EventHandler extends Handler
- {
- public EventHandler(Looper looper) {
- super(looper);
- }
- public EventHandler() {
- super();
- }
- public void handleMessage(Message msg) {
- //可以根據msg.what執行不同的處理,這里沒有這么做
- switch(msg.what){
- case 1:
- tv.setText((String)msg.obj);
- break;
- case 2:
- tv.setText((String)msg.obj);
- noLooerThread.stop();
- break;
- case 3:
- //不能在非主線程的線程里面更新UI,所以這里通過Log打印收到的消息
- Log.e(sTag, (String)msg.obj);
- ownLooperThread.stop();
- break;
- default:
- //不能在非主線程的線程里面更新UI,所以這里通過Log打印收到的消息
- Log.e(sTag, (String)msg.obj);
- break;
- }
- }
- }
- //NoLooperThread
- class NoLooperThread extends Thread{
- private EventHandler mNoLooperThreadHandler;
- public void run() {
- Looper myLooper, mainLooper;
- myLooper = Looper.myLooper();
- mainLooper = Looper.getMainLooper(); //這是一個static函數
- String obj;
- if(myLooper == null){
- mNoLooperThreadHandler = new EventHandler(mainLooper);
- obj = "NoLooperThread has no looper and handleMessage function executed in main thread!";
- }
- else {
- mNoLooperThreadHandler = new EventHandler(myLooper);
- obj = "This is from NoLooperThread self and handleMessage function executed in NoLooperThread!";
- }
- mNoLooperThreadHandler.removeMessages(0);
- if(false == postRunnable){
- //send message to main thread
- Message m = mNoLooperThreadHandler.obtainMessage(2, 1, 1, obj);
- mNoLooperThreadHandler.sendMessage(m);
- Log.e(sTag, "NoLooperThread id:" + this.getId());
- }else{
- //下面new出來的實現了Runnable接口的對象中run函數是在Main Thread中執行,不是在NoLooperThread中執行
- //注意Runnable是一個接口,它里面的run函數被執行時不會再新建一個線程
- //您可以在run上加斷點然后在eclipse調試中看它在哪個線程中執行
- mNoLooperThreadHandler.post(new Runnable(){
- @Override
- public void run() {
- tv.setText("update UI through handler post runnalbe mechanism!");
- noLooerThread.stop();
- }
- });
- }
- }
- }
- //OwnLooperThread has his own message queue by execute Looper.prepare();
- class OwnLooperThread extends Thread{
- private EventHandler mOwnLooperThreadHandler;
- public void run() {
- Looper.prepare();
- Looper myLooper, mainLooper;
- myLooper = Looper.myLooper();
- mainLooper = Looper.getMainLooper(); //這是一個static函數
- String obj;
- if(myLooper == null){
- mOwnLooperThreadHandler = new EventHandler(mainLooper);
- obj = "OwnLooperThread has no looper and handleMessage function executed in main thread!";
- }
- else {
- mOwnLooperThreadHandler = new EventHandler(myLooper);
- obj = "This is from OwnLooperThread self and handleMessage function executed in NoLooperThread!";
- }
- mOwnLooperThreadHandler.removeMessages(0);
- //給自己發送消息
- Message m = mOwnLooperThreadHandler.obtainMessage(3, 1, 1, obj);
- mOwnLooperThreadHandler.sendMessage(m);
- Looper.loop();
- }
- }
- //ReceiveMessageThread has his own message queue by execute Looper.prepare();
- class ReceiveMessageThread extends Thread{
- public void run() {
- Looper.prepare();
- mOtherThreadHandler = new Handler(){
- public void handleMessage(Message msg) {
- Log.e(sTag, (String)msg.obj);
- }
- };
- Looper.loop();
- }
- }
- }
說明(代碼詳細解釋請見后文):
使用Looper.myLooper靜態方法可以取得當前線程的Looper對象。
使用mHandler = new EevntHandler(Looper.myLooper()); 可建立用來處理當前線程的Handler對象;其中,EevntHandler是Handler的子類。
使用mHandler = new EevntHandler(Looper.getMainLooper()); 可建立用來處理main線程的Handler對象;其中,EevntHandler是Handler的子類。
1.5.1.主線程給自己發送消息示例
主線程發送消息:
在onClick的case 101中創建一個繼承自Handler的EventHandler對象,然后獲取一個消息,然后通過EventHandler對象調用 sendMessage把消息發送到主線程的MessageQueue中。主線程由系統創建,系統會給它建立一個Looper對象和 MessageQueue,所以可以接收消息。這里只要根據主線程的Looper對象初始化EventHandler對象,就可以通過 EventHandler對象發送消息到主線程的消息隊列中。
主線程處理消息:
這里是通過EventHandler的handleMessage函數處理的,其中收到的Message對象中what值為一的消息就是發送給它的,然后把消息里面附帶的字符串在TextView上顯示出來。
1.5.2.其他線程給主線程發送消息示例
其他線程發送消息(這里是說不使用Runnable作為callback的消息):
首先 postRunnable設為false,表示不通過Runnable方式進行消息相關的操作。然后啟動線程noLooerThread,然后以主線程的 Looper對象為參數建立EventHandler的對象mNoLooperThreadHandler,然后獲取一個Message並把一個字符串賦 值給它的一個成員obj,然后通過mNoLooperThreadHandler把消息發送到主線程的MessageQueue中。
主線程處理消息:
這里是通過EventHandler的handleMessage函數處理的,其中收到的Message對象中what值為二的消息就是上面發送給它的,然后把消息里面附帶的字符串在TextView上顯示出來。
1.5.3.其他線程給自己發送消息示例
其他線程發送消息:
其他非主線程建立后沒有自己的Looper對象,所以也沒有MessageQueue,需要給非主線程發送消息時需要建立 MessageQueue以便接收消息。下面說明如何給自己建立MessageQueue和Looper對象。從OwnLooperThread的run 函數中可以看見有一個 Looper.prepare()調用,這個就是用來建立非主線程的MessageQueue和Looper對象的。
所以這里的發送消息過程是建立線程mOwnLooperThread,然后線程建立自己的Looper和MessageQueue對象,然后根據 上面建立的Looper對象建立對應的EventHandler對象mOwnLooperThreadHandler,然后由 mOwnLooperThreadHandler建立消息並且發送到自己的MessageQueue里面。
其他線程處理接收的消息:
線程要接收消息需要在run函數中調用Looper.loop(),然后loop函數會從MessageQueue中取出消息交給對應的 Handler對象 mOwnLooperThreadHandler處理,在mOwnLooperThreadHandler的handleMessage函數中會把 Message對象中what值為三的消息(上面發送的消息)在Log中打印出來,可以通過Logcat工具查看log。
1.5.4.其他線程以Runnable為消息參數給主線程發送消息示例
其他線程發送消息(這里是說使用Runnable作為callback的消息):
首先 postRunnable設為true,表示通過Runnable方式進行消息相關的操作。然后啟動線程noLooerThread,然后以主線程的 Looper對象為參數建立EventHandler的對象mNoLooperThreadHandler,然后獲取一個Message並把一個字符串賦 值給它的一個成員obj,然后通過mNoLooperThreadHandler把消息發送到主線程的MessageQueue中。
主線程處理消息:
主線程收到上面發送的Message后直接運行上面Runnable對象中的run函數進行相應的操作。run函數通過Log打印一個字符串,可以通過Logcat工具查看log。
1.5.5.主線程給其他線程發送消息示例
主線程發送消息:
這里首先要求線程receiveMessageThread運行(在onCreate函數中完成),並且准備好自己的Looper和 MessageQueue(這個通過ReceiveMessageThread中的run函數中的Looper.prepare()調用完成),然后根據 建立的Looper對象初始化Handler對象mOtherThreadHandler。然后在onClick的case 105中由mOtherThreadHandler建立一個消息(消息中有一個字符串對象)並且發送到線程receiveMessageThread中的 MessageQueue中。
其他線程處理接收的消息:
線程要接收消息需要在run函數中調用Looper.loop(),然后loop函數會從MessageQueue中取出消息交給對應的 Handler對象mOtherThreadHandler處理,在mOtherThreadHandler的handleMessage函數中會把 Message對象中的字符串對象在Log中打印出來,可以通過Logcat工具查看log。
轉自:http://qaohao.iteye.com/blog/509145

