Android异步消息处理

最近看了《Android内核剖析》这本书，将学习笔记整理如下

1. 异步消息线程

异步消息线程不同一般线程的是，它的线程run方法有一个无限循环，没循环一次，从其内部的消息队列中取出一个消息并调用回调函数进行处理。如果消息队列为空，线程暂停，直到消息队列中有新的消息。

 

一般而言有两种需求需要用到异步线程处理：

(1) 任务需要常驻

(2) 任务需要根据外部传递的消息做出不同的操作

 

2. Android异步线程的实现方法

 

在线程的内部有一个或多个Handler对象，外部程序通过该handler对象向线程发送异步消息，消息经由Handler传递到MessageQueue对象中。线程内部只能包含一个MessageQueue对象，线程主执行函数从MessageQueue中读取消息，并回调Handler对象中的回调函数handleMessage()。下面的代码是一个简单的实例。

 

 

  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();
      }
  }

 

2.1 Looper

Looper的作用有两点，第一是调用静态函数prepare()为线程创建一个消息队列；第二是调用静态函数loop()，使调用该函数的线程进行无限循环，并从消息队列中读取消息。

（1）调用prepare()函数

 

    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构造函数  

 

  private Looper() {
        mQueue = new MessageQueue();
        mRun = true;
        mThread = Thread.currentThread();
    }

 在代码中，变量sThreadLocal的类型是ThreadLocal，该类的作用是提供“线程局部存储”，从变量的作用域来理解下这个概念。

 

函数成员变量-------------------------------- 仅在函数内部有效 类成员变量 --------------------------------- 仅在对象内部有效 线程局部存储(TLS)变量-------------------- 在本线程内的任何对象内保持一致 类静态变量------------------------------------ 在本进程内的任何对象内保持一致 跨进程通信(IPC)变量----------------------- 一般使用Binder进行定义，在所有进程中保持一致

 

 

 

 

 

 

 

 

从上述的代码可以看到，一个线程只允许创建一个Looper对象，这是因为每个Looper对象都会创建一个MessageQueue对象，一个异步线程中只能有一个消息队列，所以也就只能有一个Looper对象

（2）调用loop()函数

 

public static final void loop() {
        Looper me = myLooper();
        MessageQueue queue = me.mQueue;
        
        // Make sure the identity of this thread is that of the local process,
        // and keep track of what that identity token actually is.
        Binder.clearCallingIdentity();
        final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
        
        while (true) {
            // might block 如果队列为空，则当前线程就会被挂起，next()函数内部会暂停线程
            Message msg = queue.next();
            
            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
                        );
                //回调函数完成对消息的处理。msg.target的类型是Handler，msg最终交予handleMessage()处理
                msg.target.dispatchMessage(msg);
                if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
                        "<<<<< Finished to    " + msg.target + " "
                        + msg.callback);
                
                // Make sure that during the course of dispatching the
                // identity of the thread wasn't corrupted.
                final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
                if (ident != newIdent) {
                    Log.wtf("Looper", "Thread identity changed from 0x"
                            + Long.toHexString(ident) + " to 0x"
                            + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "
                            + msg.target.getClass().getName() + " "
                            + msg.callback + " what=" + msg.what);
                }
                //回收message对象占用的系统资源
                msg.recycle();
            }
        }
    }

   

 

2.2 MessageQueue

消息队列采用排队方式对消息进行处理，即先到的消息会先得到处理，但如果消息本身指定了被处理的时刻，则必须等到该时刻才能处理该消息。

 

2.3 Handler

尽管MessageQueue提供了直接读/写的函数接口，但对于应用程序员而言，一般不直接读/写消息队列。

程序员一般使用Handler类向消息队列发送消息，并重载Handler的handleMessage函数添加消息处理代码。

handler对象只能添加到有消息队列的线程中，否则会发生异常。因此，在构造Handler对象前，必须已经执行过Looper.prepare()，但prepare()不能被执行两次。

一个线程中可以包含多个Handler对象。在Looper.loop函数中，不同的Message对应不同的Handler对象，从而回调不同的handleMessage函数。

异步消息处理线程处理用于多线程的消息传递外，它还和跨进程调用(IPC)一起被使用，用于实现异步跨进程调用。