在Android中，線程內(nèi)部或者線程之間進行信息交互時經(jīng)常會使用消息，這些基礎(chǔ)的東西如果我們熟悉其內(nèi)部的原理，將會使我們?nèi)菀?、更好地架?gòu)系統(tǒng)，避免一些低級的錯誤。

每一個Android應(yīng)用在啟動的時候都會創(chuàng)建一個線程，這個線程被稱為主線程或者UI線程，Android應(yīng)用的所有操作默認都會運行在這個線程中。
但是當我們想要進行數(shù)據(jù)請求，圖片下載，或者其他耗時操作時，是不可能在這個UI線程做的，因為Android在3.0以后的版本已經(jīng)禁止了這件事情，直接拋出一個異常。所以我們需要一個子線程來處理那些除UI操作的事情。

但是這個又會有一個問題，我們只能在UI線程進程UI操作，只能在子線程進行耗時操作，如果我們需要在耗時操作結(jié)束后在Android界面上顯示一個View，我們應(yīng)該怎么做？我們是不可能在子線程直接刷新UI的。這時我們需要用到Android的消息機制，來實現(xiàn)主線程和子線程的通信。簡單來說，就是子線程獲取到數(shù)據(jù)之后，不直接進行UI更新，而是把數(shù)據(jù)裝到消息中發(fā)送到主線程，主線程中有一個循環(huán)輪詢會立即收到子線程發(fā)過來的信息，然后拿到消息數(shù)據(jù)后在主線程更新UI 。說起來比較簡單，我們來仔細的看一下具體是怎么說的。

處理消息的手段——Handler, Looper, MessageQueue

Handler

我們先講解一下Handler,Handler顧名思義就是處理者，通常對他的用法是在UI線程中新建一個Handler，并覆寫他的handleMessage, 然后再耗時的線程中將消息post給UI線程，例子如下：

class MyHandler extends Handler{
@Override
public void handleMessage(Message msg){
//更新UI
}
}
MyHandler mHandler = new MyHandler();
new Thread(){
public void run(){
mHandler.sendEmptyMessage(123);
};
}.start(); 

這里規(guī)定了Handler必須在主線程創(chuàng)建，因為只有在UI線程創(chuàng)建才會讓Handler關(guān)聯(lián)到已有的MessageQueue。而MessageQueue被封裝到Looper中，而Looper又通過ThreadLocal封裝到一個線程中，最后相當于MessageQueue關(guān)聯(lián)了一個線程。所以簡單來說就是Handler將消息投遞到一個關(guān)聯(lián)了線程的MessageQueue中，然后Handler在從MessageQueue中取出消息，并且處理它。

我們看一下Handler的2個常用的方法

void handleMessage(Message msg) : 處理消息的方法
final boolean sendMessage(Message msg) : 立即發(fā)送消息

第一個方法 我們通常在UI線程中執(zhí)行,一般用來刷新UI，至于如果創(chuàng)建了一個非靜態(tài)內(nèi)部類產(chǎn)生對內(nèi)存泄漏，建議參考這篇博客Handler引發(fā)的內(nèi)存泄漏.第二個方法我們通常在子線程中執(zhí)行，需要一個Handler的實例化對象，通常是由主線程去去傳遞給子線程。并且需要一個Message對象，指定他的msg.what作為消息的標示，但是如果我們只是用Handler去處理一個消息的時候，選擇post方法是個更好的選擇，例子如下：

private Handler mHandler = new Handler();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mHandler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//UI操作
...
}
});
}
}).start(); 

下面我們接著討論下消息的循環(huán)隊列MessageQueue與包裝他的Looper循環(huán)

Looper和MessageQueue

上面提到了在UI線程中創(chuàng)建并實例化Handler對象不需要Looper和MessageQueue,因為我們的應(yīng)用在啟動的時候先執(zhí)行了ActivityThreadMain，在這個方法就是Java語言運行的入口public

static void main(String [] args) 在這里面創(chuàng)建了一個MainLooper，創(chuàng)建的過程如下：
public static void main(string[] args){
//初始化
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);
if(sMainThreadHandler == null){
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
AsyncTask.init();
//動起來
Looper.loop();
} 

這里面并沒有MessageQueue的出現(xiàn)，我們可以看一看Looper類的源碼，來了解在初始化的時候發(fā)生了什么有趣的事情。

public class Looper {
private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
// Looper內(nèi)的消息隊列
final MessageQueue mQueue;
// 當前線程
Thread mThread;
// 。。。其他屬性
// 每個Looper對象中有它的消息隊列，和它所屬的線程
private Looper() {
mQueue = new MessageQueue();
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}
// 我們調(diào)用該方法會在調(diào)用線程的TLS中創(chuàng)建Looper對象
public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
// 試圖在有Looper的線程中再次創(chuàng)建Looper將拋出異常
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper());
}
// 其他方法
} 

我們一行行的看這段代碼，首先是實例化一個ThreadLocal對象，這個用來實現(xiàn)Looper循環(huán)的本地化存儲，關(guān)于ThreadLocal可以看這篇文章為什么用ThreadLocal,簡而言之就是當多個線程同時訪問Looper對象的時候，我們不用synchronized同步機制來處理他，而是為每個線程創(chuàng)建一個自己的Looper副本，A線程改變了A的looper副本，不影響B(tài)線程的Looper，從而比較高效的實現(xiàn)線程安全。后面幾句依次定義了MessageQueue,并對Looper進行了私有化構(gòu)造，在prepare方法中將Looper對象設(shè)置給了sThreadLocal 這樣MessageQueue包裝在了Looper對象中，同時通過ThreadLocal使得線程和Looper關(guān)聯(lián)上，從而消息隊列與線程關(guān)聯(lián)上，并且不同的線程就不能訪問對方的消息隊列。

如下圖所示：

接著就是Looper.loop 循環(huán)執(zhí)行起來，我們看一下，在loop方法里面執(zhí)行了發(fā)生了什么事情

public static final void loop() {
Looper me = myLooper(); //得到當前線程Looper
MessageQueue queue = me.mQueue; //得到當前l(fā)ooper的MQ
while (true) {
Message msg = queue.next(); // 取出message
if (msg != null) {
if (msg.target == null) {
return;
}
msg.target.dispatchMessage(msg);
msg.recycle();
}
}
}

這是省略版的代碼，我們從這里看出無限循環(huán)執(zhí)行，首先從消息隊列中不斷取出消息，然后不斷msg是否為空，msg.target是否為空，不空的話，執(zhí)行dispatchMessage方法，這個方法是handler的一個方法，由此我們可以看出msg.target是handler的類型，至此，通過Looper.prepare和Loop.loop實現(xiàn)了MessageQueue,Looper，Handler三者之間的關(guān)聯(lián)。而Handler與Looper，和MessageQueue關(guān)聯(lián)則是在Handler的默認構(gòu)造器中，通過Looper.getLooper獲取loop對象，從而獲取MessageQueue，其源碼如下：

public Handler(){
//直接把關(guān)聯(lián)looper的MQ作為自己的MQ，因此它的消息將發(fā)送到關(guān)聯(lián)looper的MQ上
mLooper = Looper.myLooper();
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = null;
}

然后我們的流程圖可以多些內(nèi)容，如下所示：

我們接下來看一下dispatchMessage() 方法，在該方法中實際上只是一個分發(fā)方法，如果Runable類型的callback為空，則執(zhí)行handlerMessage來處理消息，該方法為空，需要覆寫。如果不為空，則執(zhí)行handleCallback。實際上，如果我們用handle的post方法，則就執(zhí)行了callback，如果用sendMessage，則就執(zhí)行了handleMessage
這里無論是post(Runnable callback)還是handlerMessage實際上都是在調(diào)用一個方法sendMessageDelayed(Message msg) 只不過handlerMessage是直接接受一個參數(shù)，而Runable callback實際上是將這個Runable對象賦給了Message對象的callback成員變量，最后將Message對象插入消息隊列里面。最后Looper不斷從MessageQueue中讀取消息，并且調(diào)用Handler的dispatchMessage消息，在根據(jù)callback是否為空，來采用不同的方法執(zhí)行。Android消息機制分析到此結(jié)束。

回到最開始

我們這次知道了為什么要在主線程中實例化Handler對象才能更新UI刷新，因為只有發(fā)送到UI線程的消息，才能被UI線程的handler處理，如果我們要在非UI線程中，實例化Handler，則必須先將線程變成LooperThread，在實例化。也就是說執(zhí)行如下的代碼：

Loop.prepare();
hander = new Handler;

Loop.loop

至于原因相信讀完上面的講解，應(yīng)該知道。
現(xiàn)在我們看一下我們最開始的代碼，最后腦補一下Handler的工作流程。

class MyHandler extends Handler{
@Override
public void handleMessage(Message msg){
//更新UI
}
}
MyHandler mHandler = new MyHandler();
new Thread(){
public void run(){
mHandler.sendEmptyMessage(123);
};
}.start(); 

在Handler實例化成mHandler的時候，系統(tǒng)通過Handler默認的構(gòu)造函數(shù)完成了Handler與Looper的關(guān)聯(lián)，并通過Looper關(guān)聯(lián)到了MessageQueue。而主線程的Looper則早在系統(tǒng)啟動的時候通過Loop.prepare就已經(jīng)構(gòu)造完成了，并與UI線程通過ThreadLocal關(guān)聯(lián)起來，然后在新的線程中執(zhí)行mHandler.sendEmptyMessage,將Message發(fā)送給了MessageQueue,Looper.loop在循環(huán)的時候，不斷取出message,交給Handler處理，在我們覆寫的HandleMessage中，識別出我們發(fā)送的消息，將消息處理。當然這里只是一個Empty消息，所以在handleMessage中沒有去執(zhí)行msg.what的判斷。

以上內(nèi)容是小編給大家介紹的Android消息機制，希望對大家有所幫助！

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