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活用Android的Message Queue(1/3)
1. Message Queue的角色
l 在你的Android程式裡，新誕生一個線程，或稱執行緒(Thread)時，並不會自動建立其Message Loop。
l Android裡並沒有Global的Message Queue資料結構，例如，不同APK裡的物件不能透過Massage Queue來交換訊息(Message)。
l 一個線程可以誕生一個Looper之物件，由它來管理此線程裡的Message Queue。
l 你可以誕生Handler之物件來與Looper溝通，以便push新訊息到Message Queue裡；或者接收Looper(從Message Queue取出)所送來的訊息。
l 線程A的Handler物件參考可以傳遞給別的線程，讓別的線程B或C等能送訊息來給線程A(存於A的Message Queue裡)。
l 線程A的Message Queue裡的訊息，只有線程A所屬的物件可以處理之。
l 使用Looper.myLooper可以取得目前線程的Looper物件參考值。
l 使用mHandler = new EevntHandler(Looper.myLooper()); 可誕生用來處理目前線程的Handler物件；其中，EevntHandler是Handler的子類別。
l 使用mHandler = new EevntHandler(Looper.getMainLooper()); 可誕生用來處理main線程的Handler物件；其中，EevntHandler是Handler的子類別。
2. 範例之一：Looper物件之角色
Looper類別用來管理特定線程內物件之間的訊息交換(Message Exchange)。你的應用程式可以誕生許多個線程，或稱執行緒(Thread)。而一個線程可以誕生許多個物件，這些物件之間常常需要互相交換訊息。如果有這種需要，您可以替線程誕生一個Looper類別之物件，來擔任訊息交換的管理工作。Looper物件會建立一個MessageQueue資料結構來存放各物件傳來的訊息(包括UI事件或System事件等)。如下圖：
每一個線程(Thread，或稱「執行緒」)裡可含有一個Looper物件以及一個MessageQueue資料結構。在你的應用程式裡，可以定義Handler的子類別來接收Looper所送出的訊息。
//----- Looper_01範例 -----
package com.misoo.kx04;
import android.app.Activity;
import android.graphics.Color;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.TextView;
public class ac01 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 Button btn, btn2, btn3;
public void onCreate(Bundle icicle) {
super.onCreate(icicle);
LinearLayout layout = new LinearLayout(this);
layout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);
btn = new Button(this);
btn.setId(101);
btn.setBackgroundResource(R.drawable.heart);
btn.setText("test looper");
btn.setOnClickListener(this);
LinearLayout.LayoutParams param =
new LinearLayout.LayoutParams(100,50);
param.topMargin = 10;
layout.addView(btn, param);
btn2 = new Button(this);
btn2.setId(102);
btn2.setBackgroundResource(R.drawable.ok_blue);
btn2.setText("exit");
btn2.setOnClickListener(this);
layout.addView(btn2, 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);
}
public void onClick(View v) {
switch(v.getId()){
case 101:
Looper looper;
looper = Looper.myLooper();
mHandler = new EventHandler(looper);
mHandler.removeMessages(0);
// 清除整個MessageQueue裡的事件，確保不會通知到別人
String obj = "This my message!";
Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
// 組裝成一個Message物件
mHandler.sendMessage(m);
// 將Message物件送入MessageQueue裡
break;
case 102:
finish();
break;
}
}
//------------------------------------------------------
class EventHandler extends Handler
{
public EventHandler(Looper looper) {
super(looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
tv.setText((String)msg.obj);
}
}
}
//-------------------------------------------------------
說明：
此程式啟動時，目前線程(即主線程, main thread)已誕生了一個Looper物件，並且有了一個MessageQueue資料結構。
指令：looper = Looper.myLooper();
就呼叫Looper類別的靜態myLooper()函數，以取得目前線程裡的Looper物件之參考值。
指令：mHandler = new EventHandler(looper);
誕生一個EventHandler之物件來與Looper溝通。Activity等物件可以藉由EventHandler物件來將訊息傳給Looper，然後放入MessageQueue裡；EventHandler物件也扮演Listener的角色，可接收Looper物件所送來的訊息。如下圖：
指令：Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
先誕生一個Message物件，並將資料存入次物件裡。
指令：mHandler.sendMessage(m);
就透過mHandler物件而將訊息m傳給Looper，然後放入MessageQueue裡。
此時，Looper物件看到MessageQueue裡有訊息m，就將它廣播出去，mHandler物件接到此訊息時，會呼叫其handleMessage()函數來處理之，於是輸出"This my message!"於畫面上，如下：
3. 範例之二：由別的線程送訊息到主線程的Message Queue
//----- Looper_02範例 -----
package com.misoo.kx04;
import android.app.Activity;
import android.graphics.Color;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.TextView;
public class ac01 extends Activity implements OnClickListener {
private final int WC = LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
private final int FP = LinearLayout.LayoutParams.FILL_PARENT;
public TextView tv;
private myThread t;
private Button btn, btn2, btn3;
public void onCreate(Bundle icicle) {
super.onCreate(icicle);
LinearLayout layout = new LinearLayout(this);
layout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);
btn = new Button(this);
btn.setId(101);
btn.setBackgroundResource(R.drawable.heart);
btn.setText("test looper");
btn.setOnClickListener(this);
LinearLayout.LayoutParams param =
new LinearLayout.LayoutParams(100,50);
param.topMargin = 10;
layout.addView(btn, param);
btn2 = new Button(this);
btn2.setId(102);
btn2.setBackgroundResource(R.drawable.ok_blue);
btn2.setText("exit");
btn2.setOnClickListener(this);
layout.addView(btn2, 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);
}
public void onClick(View v) {
switch(v.getId()){
case 101:
t = new myThread();
t.start();
break;
case 102:
finish();
break;
}
}
//------------------------------------------------------
class EHandler extends Handler {
public EHandler(Looper looper) {
super(looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
tv.setText((String)msg.obj);
}
}
//------------------------------------------------------
class myThread extends Thread{
private EHandler mHandler;
public void run() {
Looper myLooper, mainLooper;
myLooper = Looper.myLooper();
mainLooper = Looper.getMainLooper();
String obj;
if(myLooper == null){
mHandler = new EHandler(mainLooper);
obj = "current thread has no looper!";
}
else {
mHandler = new EHandler(myLooper);
obj = "This is from current thread.";
}
mHandler.removeMessages(0);
Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
mHandler.sendMessage(m);
}
}
}
//-------------------------------------------------------
Android會自動替主線程建立Message Queue。在這個子線程裡並沒有建立Message Queue。所以，myLooper值為null，而mainLooper則指向主線程裡的Looper物件。於是，執行到指令：
mHandler = new EHandler(mainLooper); 此mHandler屬於主線程。
指令：mHandler.sendMessage(m);
就將m訊息存入到主線程的Message Queue裡。mainLooper看到Message Queue裡有訊息，就會處理之，於是由主線程執行到mHandler的handleMessage()函數來處理訊息。此程式輸出畫面為：
4. 結語：
l Message Loop的用途很廣。請你參閱高煥堂所寫的Android系列書籍，尤其是其中的第4本書：<> 。
l 以上只是本文的前半段而已，請你繼續閱讀後半段。
---- END ---
1. 複習Message Queue的角色
在上一篇裡，介紹了Android的Thread、Looper、Message Queue和Handler四者間之關係。
茲先複習如下：
l UI thread 通常就是main thread，而Android啟動程式時(即誕生Process時)會替它建立一個Message Queue。
l 當然需要一個Looper之物件，來管理該Message Queue。
l 我們可以誕生Handler之物件來push新訊息到Message Queue裡；或者接收Looper(從Message Queue取出)所送來的訊息。
l 線程A的Handler物件參考可以傳遞給別的線程，讓別的線程B或C等能送訊息來給線程A(存於A的Message Queue裡)。
l 線程A的Message Queue裡的訊息，只有線程A所屬的物件可以處理之。
了解了四者間之關係後，在本篇裡，就能來思考如何讓主線程與子線程之間互相溝通了。包括，子線程push訊息到主線程的Message Queue裡，並觸發主線程去執行某項工作(即執行某個函數)。
2. 由別的線程送訊息到主線程的Message Queue(續)
在上一篇文章裡，使用如下程式片段：
// class ac01 extends Activity {
// ………
public void onClick(View v) {
switch(v.getId()){
case 101:
t = new myThread();
t.start();
break;
case 102:
finish();
break;
}
}
//------------------------------------------------------
class EHandler extends Handler {
public EHandler(Looper looper) {
super(looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
tv.setText((String)msg.obj);
}
}
//------------------------------------------------------
class myThread extends Thread{
private EHandler mHandler;
public void run() {
Looper myLooper, mainLooper;
myLooper = Looper.myLooper();
mainLooper = Looper.getMainLooper();
String obj;
if(myLooper == null){
mHandler = new EHandler(mainLooper);
obj = "current thread has no looper!";
}
else {
mHandler = new EHandler(myLooper);
obj = "This is from current thread.";
}
mHandler.removeMessages(0);
Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
mHandler.sendMessage(m);
}
}
}
這個mHandler定義於myThread類別裡，而且由子線程執行指令：
mHandler = new EHandler(mainLooper);
來誕生EHandler之物件；但是這個mHandler確是屬於main線程的(用來存取主線程的MessageQueue)，所以指令：
mHandler.sendMessage(m);
是將m丟到主線程的MessageQueue裡。
此外，我們也可以將mHandler定義於ac01類別裡。如下程式範例：
//----- Looper_03範例 -----
package com.misoo.kx04;
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.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.TextView;
public class ac01 extends Activity implements OnClickListener {
private final int WC = LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
private final int FP = LinearLayout.LayoutParams.FILL_PARENT;
public TextView tv;
private myThread t;
private Button btn, btn2;
EventHandler h;
Context ctx;
public void onCreate(Bundle icicle) {
super.onCreate(icicle);
ctx = this;
LinearLayout layout = new LinearLayout(this);
layout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);
btn = new Button(this);
btn.setId(101);
btn.setBackgroundResource(R.drawable.heart);
btn.setText("test looper");
btn.setOnClickListener(this);
LinearLayout.LayoutParams param =
new LinearLayout.LayoutParams(100,50);
param.topMargin = 10;
layout.addView(btn, param);
btn2 = new Button(this);
btn2.setId(102);
btn2.setBackgroundResource(R.drawable.ok_blue);
btn2.setText("exit");
btn2.setOnClickListener(this);
layout.addView(btn2, 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);
}
public void onClick(View v) {
switch(v.getId()){
case 101:
h = new EventHandler(Looper.myLooper());
t = new myThread();
t.start();
break;
case 102:
finish();
break;
}
}
//------------------------------------------------
public class EventHandler extends Handler {
public EventHandler(Looper looper) {
super(looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
((Activity)ctx).setTitle((String)msg.obj);
}
}
//------------------------------------------------------
class myThread extends Thread{
public void run() {
String obj = "from myThread";
Message m = h.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
h.sendMessage(m);
}
}
}
//------------------------------------------------------
指令：
h = new EventHandler(Looper.myLooper());
此h是屬於main線程的(用來存取主線程的MessageQueue)。在myThread類別裡的指令：
h.sendMessage(m);
雖然是由子線程執行該指令，還是將m丟到主線程的MessageQueue裡。於是，子線程所執行的run()函數，就順利將m丟給主線程(的Message Queue)，並觸發了主線程去執行handleMessage()函數了。顯示出畫面如下：
圖1
上述的指令：
myLooper = Looper.myLooper();
mainLooper = Looper.getMainLooper();
………
mHandler = new EHandler(mainLooper);
………
mHandler = new EHandler(myLooper);
………
都明顯地指明mHandler是負責存取哪一個線程的Message Queue。不過，有時候並不需要特別指明。例如上述的onClick()函數和EventHandler類別，可改寫為：
//----- Looper_03aa 範例 -----
// class ac01 extends Activity {
// ………
public void onClick(View v) {
switch(v.getId()){
case 101:
h = new EventHandler();
t = new myThread();
t.start();
break;
case 102:
finish();
break;
}
}
//------------------------------------------------
public class EventHandler extends Handler {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
((Activity)ctx).setTitle((String)msg.obj);
}
}
//------------------------------------------------------
class myThread extends Thread{
public void run() {
String obj = "from myThread";
Message m = h.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
h.sendMessage(m);
}
}
}
指令：h = new EventHandler();
就等於：h = new EventHandler(Looper.myLooper());
它建立了目前線程(Current Thread)的EventHandler物件。於此，是由main線程執行此指令的，所以此EventHandler物件是用來存取main線程的Message Queue。
上述程式將handleMessage()定義於EventHandler類別內，也可以直接定義於ac01類別之內。於是上述程式，也相當於：
//----- Looper_03bb 範例 -----
// class ac01 extends Activity {
// ………
public void onClick(View v) {
switch(v.getId()){
case 101:
h = new Handler(){
public void handleMessage(Message msg) {
((Activity)ctx).setTitle((String)msg.obj);
}};
t = new myThread();
t.start();
break;
case 102:
finish();
break;
}
}
//------------------------------------------------------
class myThread extends Thread{
public void run() {
String obj = "from myThread...";
Message m = h.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
h.sendMessage(m);
}
}
}
其執行結果是一樣的。
3. 由主線程送訊息給子線程(續)
上述範例裡，是由子線程丟訊息給主線程。本節將介紹如何從主線程丟訊息給子線程。其方法是：當子線程執行run()函數時，就誕生一個子線程的Handler物件。之後，當主線程執行ac01::onClick()函數時，就藉由此Handler物件參考而push訊息給子線程。例如下述範例：
//----- Looper_04範例 -----
package com.misoo.kx04;
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.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.TextView;
public class ac01 extends Activity implements OnClickListener {
private final int WC = LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
private final int FP = LinearLayout.LayoutParams.FILL_PARENT;
public TextView tv;
private myThread t;
private Button btn, btn2;
private Handler h;
private Context ctx;
public void onCreate(Bundle icicle) {
super.onCreate(icicle);
ctx = this;
LinearLayout layout = new LinearLayout(this);
layout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);
btn = new Button(this);
btn.setId(101);
btn.setBackgroundResource(R.drawable.heart);
btn.setText("test looper");
btn.setOnClickListener(this);
LinearLayout.LayoutParams param =
new LinearLayout.LayoutParams(100,50);
param.topMargin = 10;
layout.addView(btn, param);
btn2 = new Button(this);
btn2.setId(102);
btn2.setBackgroundResource(R.drawable.ok_blue);
btn2.setText("exit");
btn2.setOnClickListener(this);
layout.addView(btn2, 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);
//------------------------
t = new myThread();
t.start();
}
public void onClick(View v) {
switch(v.getId()){
case 101:
String obj = "mainThread";
Message m = h.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
h.sendMessage(m);
break;
case 102:
h.getLooper().quit();
finish();
break;
}
}
//------------------------------------------------
public class EventHandler extends Handler {
public EventHandler(Looper looper) {
super(looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
((Activity)ctx).setTitle((String)msg.obj);
}
}
//------------------------------------------------
class myThread extends Thread{
public void run() {
Looper.prepare();
h = new Handler(){
public void handleMessage(Message msg) {
EventHandler ha = new
EventHandler(Looper.getMainLooper());
String obj = (String)msg.obj + ", myThread";
Message m = ha.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
ha.sendMessage(m);
}
};
Looper.loop();
}
}
}
當子線程執行run()函數時，誕生一個主線程的EventHandler物件，並且藉之而push訊息給主線程了。就進行了兩個線程之間的互相交換訊息，也是兩個函數或物件間之交換訊息。此程式輸出畫面為：
上述範例定義了Thread的子類別。也可以將子線程包含到Runnable類別裡，如下：
//----- Looper_04aa範例 -----
package com.misoo.kx04;
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.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.TextView;
public class ac01 extends Activity implements OnClickListener {
private final int WC = LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT;
private final int FP = LinearLayout.LayoutParams.FILL_PARENT;
public TextView tv;
private RR r;
private Button btn, btn2;
private Handler h;
private Context ctx;
public void onCreate(Bundle icicle) {
super.onCreate(icicle);
ctx = this;
LinearLayout layout = new LinearLayout(this);
layout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);
btn = new Button(this);
btn.setId(101);
btn.setBackgroundResource(R.drawable.heart);
btn.setText("test looper");
btn.setOnClickListener(this);
LinearLayout.LayoutParams param =
new LinearLayout.LayoutParams(100,50);
param.topMargin = 10;
layout.addView(btn, param);
btn2 = new Button(this);
btn2.setId(102);
btn2.setBackgroundResource(R.drawable.ok_blue);
btn2.setText("exit");
btn2.setOnClickListener(this);
layout.addView(btn2, 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);
//------------------------
r = new RR();
}
public void onClick(View v) {
switch(v.getId()){
case 101:
String obj = "mainThread";
Message m = h.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
h.sendMessage(m);
break;
case 102:
h.getLooper().quit();
finish();
break;
}
}
//------------------------------------------------
public class EventHandler extends Handler {
public EventHandler(Looper looper) {
super(looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
((Activity)ctx).setTitle((String)msg.obj);
}
}
//------------------------------------------------
public class RR implements Runnable {
public RR() {
Thread aThread = new Thread(null, this, "RR");
aThread.start();
}
public void run() {
Looper.prepare();
h = new Handler(){
public void handleMessage(Message msg) {
EventHandler ha = new EventHandler(Looper.getMainLooper());
String obj = (String)msg.obj + ", myThread";
Message m = ha.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
ha.sendMessage(m);
}
};
Looper.loop();
}
}
}
當子線程執行到RR()函數時，誕生一個子線程，並執行run()函數，就將訊息丟給主線程了。
4. 結語：
Message Loop的用途很廣。請你參閱高煥堂所寫的Android系列書籍，尤其是其中的第4本書：<> 。
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