经典软件设计模型 - 事件驱动模型

模型说明

在UI编程中，常常要对鼠标点击进行相应，首先如何获得鼠标点击呢？
方式一：创建一个线程，该线程一直循环检测是否有鼠标点击，那么这个方式有以下几个缺点：
1. CPU资源浪费，可能鼠标点击的频率非常小，但是扫描线程还是会一直循环检测，这会造成很多的CPU资源浪费；如果扫描鼠标点击的接口是阻塞的呢？
2. 如果是堵塞的，又会出现下面这样的问题，如果我们不但要扫描鼠标点击，还要扫描键盘是否按下，由于扫描鼠标时被堵塞了，那么可能永远不会去扫描键盘；
3. 如果一个循环需要扫描的设备非常多，这又会引来响应时间的问题；
所以，该方式是非常不好的。

方式二：就是事件驱动模型
目前大部分的UI编程都是事件驱动模型，如很多UI平台都会提供onClick()事件，这个事件就代表鼠标按下事件。事件驱动模型大体思路如下：
1. 有一个事件（消息）队列；
2. 鼠标按下时，往这个队列中增加一个点击事件（消息）；
3. 有个循环，不断从队列取出事件，根据不同的事件，调用不同的函数，如onClick()、onKeyDown()等；
4. 事件（消息）一般都各自保存各自的处理函数指针，这样，每个消息都有独立的处理函数；
如图：

 

Android的Looper和Handler模型

在Android系统中，一般的事件驱动应用都可以使用Looper和Handler来实现，uml如下

UML

说明

Message是一个个的消息，每个消息代表一个事件，每个Message都有独立的处理者target；
多个消息利用Message里的next属性首尾相接组成一个MessageQueue队列；
MessageQueue提供了插入Message接口enqueueMessage和读取Message接口next；
Looper是一个循环类，它利用MessageQueue的next接口，不断从MessageQueue获得消息；
如果Looper获得了一个消息Message，那么就调用Message的target来处理该消息，这个target其实就是一个Handler；
Handler的HandlerMessage函数就是处理Message的地方，这是一个接口函数，所以使用者根据业务需求重写这个接口；
Handler除了处理Message外，还提供了插入Message的接口sendMessage，从这也可以看出，利用这四个类设计最简单的事件驱动模型只需操作Hanlder一个类即可，因为它既提供了插入消息的接口，也提供了处理消息的接口；

当然这四个类除了MessageQueue之外，其他三个用户都可以根据业务需求操作实现更复杂的模型，我们可以自己创建一个Message而不是使用Message的默认创建方法（如可以为每个Message设计不同的处理函数，不一定使用HandlerMessage），然后通过Handler插入到消息队列中；然后创建自己的Looper线程，自己独自使用一个Looper；之所以MessageQueue不能自行设计，是因为Android的设计问题，因为MessageQueue是在Looper的构造函数自己new的。

重点代码分析

Handler的handleMessage优先级

/**
 * Subclasses must implement this to receive messages.
 */
public void handleMessage(Message msg) {
}

/**
 * Handle system messages here.
 */
public void dispatchMessage(Message msg) {
    if (msg.callback != null) {
        handleCallback(msg);
    } else {
        if (mCallback != null) {
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                return;
            }
        }
        handleMessage(msg);
    }
}

looper读取一个消息后，首先执行的是dispatchMessage，然后dispatchMessage根据不同条件调用不同的handleMessage；
这里边有好多callback，是因为不一定非要使用Handler提供的handleMessage接口处理消息，也可以有很多其他方式设置回调函数； 
优先级最高的是msg.callback，如果要处理的Message本身有处理回调接口，那么就使用Message本身的；
优先级次之的是mCallback，mCallback是在Handler的构造函数设置的，说明可以为Handler统一设置一个处理回调接口；
优先级最低的是handleMessage，这个才是handleMessage用户重写的接口；

设置这些优先级，主要为了在应用中需要处理的消息有很多种分类，但是它们共用一个Looper，如
1. 如果所有的消息属于一个分类，那么只需要一个Handler即一个handleMessage即可；
2. 如果消息分属于不同的分类，那么每个分类使用一个Handler管理，即每个分类使用一个handleMessage，即mCallback；
3. 如果所有的消息种类都不一样，如果使用一个Handler在逻辑上不伦不类，所以，这个时候不如为每个消息设置一个回调函数更好，即msg.callback；

 

MessageQueue的时间优先级when
Handler是通过enqueueMessage接口将消息插入到MessageQueue的，在插入的时候就已经将消息按照时间排序了，其中时间0代表最高的优先级，时间越大，优先级越小，越延后处理
所以，Looper通过MessageQueue的next接口获得的消息就是优先级最高的消息，next不需要重新排序消息队列了；

 

HandlerThread的作用

如果我们需要自己创建Looper，需要将创建的Looper和创建的Handler联系在一起。如果两个对象的创建是在一个线程里，并且先创建Looper后创建Handler是没有问题的；但是如果两个对象是在两个线程里创建，有可能在构造Handler时，Looper并没有真正的创建好，其实这之间只要通过一个同步就可以。HandlerThread就是Android提供给我们用的一个类，它已经做好了同步，所以可以安全使用。