Android消息处理机制

Google参考了Windows的消息处理机制，在Android系统中实现了一套类似的消息处理机制。学习Android的消息处理机制，有几个概念（类）必须了解：

1.       Message

消息，理解为线程间通讯的数据单元。例如后台线程在处理数据完毕后需要更新UI，则可发送一条包含更新信息的Message给UI线程。

2.       Message Queue

消息队列，用来存放通过Handler发布的消息，按照先进先出执行。

3.       Handler

Handler是Message的主要处理者，负责将Message添加到消息队列以及对消息队列中的Message进行处理。

4.       Looper

循环器，扮演Message Queue和Handler之间桥梁的角色，循环取出Message Queue里面的Message，并交付给相应的Handler进行处理。

 

图1 类关联关系图

 

运行机理：

      每个线程都可以并仅可以拥有一个Looper实例，消息队列MessageQueue在Looper的构造函数中被创建并且作为成员变量被保存，也就是说MessageQueue相对于线程也是唯一的。Android应用在启动的时候会默认会为主线程创建一个Looper实例，并借助相关的Handler和Looper里面的MessageQueue完成对Activities、Services、Broadcase Receivers等的管理。而在子线程中，Looper需要通过显式调用Looper. Prepare()方法进行创建。Prepare方法通过ThreadLocal来保证Looper在线程内的唯一性，如果Looper在线程内已经被创建并且尝试再度创建"Only one Looper may be created per thread"异常将被抛出。

 

      Handler在创建的时候可以指定Looper，这样通过Handler的sendMessage()方法发送出去的消息就会添加到指定Looper里面的MessageQueue里面去。在不指定Looper的情况下，Handler绑定的是创建它的线程的Looper。如果这个线程的Looper不存在，程序将抛出"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"。

 

      整个消息处理的大概流程是：1. 包装Message对象（指定Handler、回调函数和携带数据等）；2. 通过Handler的sendMessage()等类似方法将Message发送出去；3. 在Handler的处理方法里面将Message添加到Handler绑定的Looper的MessageQueue；4. Looper的loop()方法通过循环不断从MessageQueue里面提取Message进行处理，并移除处理完毕的Message；5. 通过调用Message绑定的Handler对象的dispatchMessage()方法完成对消息的处理。

 

      在dispatchMessage()方法里，如何处理Message则由用户指定，三个判断，优先级从高到低：1. Message里面的Callback，一个实现了Runnable接口的对象，其中run函数做处理工作；2. Handler里面mCallback指向的一个实现了Callback接口的对象，由其handleMessage进行处理；3. 处理消息Handler对象对应的类继承并实现了其中handleMessage函数，通过这个实现的handleMessage函数处理消息。
    

示例代码：

 

public class MainThread extends Activity {

	private static final String TAG = "MainThread";
	private Handler mMainHandler, mChildHandler;
	private TextView mInfoTextView;
	private Button mMsgButton;

	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);
		mInfoTextView = (TextView) findViewById(R.id.info);
		mMsgButton = (Button) findViewById(R.id.msg);
		/**
		 * 没有指定Looper，Handler将绑定创建它的线程的Looper，这里mMainHandler将绑定主线程的Looper
		 * 
		 * 在主线程中不用显式调用Looper.prepare()创建Looper
		 * 
		 */
		mMainHandler = new Handler() {
			@Override
			public void handleMessage(Message msg) {
				// 接收子线程的消息
				Log.i(TAG, "接收到从子线程发送过来的消息 - " + (String) msg.obj);
				mInfoTextView.setText((String) msg.obj);
			}
		};
		// 创建并启动子线程
		new ChildThread().start();
		mMsgButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			@Override
			public void onClick(View v) {
				if (mChildHandler != null) {
					// 构建消息对象
					Message childMsg = mChildHandler.obtainMessage();
					childMsg.obj = "我是主线程'"
							+ mMainHandler.getLooper().getThread().getName()
							+ "'";
					// 发送消息给子线程
					mChildHandler.sendMessage(childMsg);
					Log.i(TAG, "发送给子线程的消息 - " + (String) childMsg.obj);
				}
			}
		});

	}

	public void onDestroy() {
		super.onDestroy();
		Log.i(TAG, "Stop looping the child thread's message queue");
		// 关闭子线程的循环器
		mChildHandler.getLooper().quit();
	}

	class ChildThread extends Thread {

		private static final String CHILD_TAG = "ChildThread";

		public void run() {
			this.setName("ChildThread");
			/**
			 * 初始化消息队列，如果在子线程里创建Handler没有执行Looper.prepare()将报如下错误
			 * 
			 * Can't create handler inside thread that has not called
			 * Looper.prepare()
			 */
			Looper.prepare();
			mChildHandler = new Handler() {
				@Override
				public void handleMessage(Message msg) {
					Log.i(CHILD_TAG, "接收到从主线程发送过来的消息  - " + (String) msg.obj);
					try {
						// 在子线程中可以做一些耗时的工作
						sleep(100);
						// 构建消息对象
						Message toMain = mMainHandler.obtainMessage();
						toMain.obj = "我是子线程'"
								+ this.getLooper().getThread().getName() + "'";
						// 发送消息给主线程
						mMainHandler.sendMessage(toMain);
						Log.i(CHILD_TAG, "发送给总线程的消息 - " + (String) toMain.obj);
					} catch (InterruptedException e) {
						Log.e(TAG, e.getMessage());
					}
				}
			};
			// 启动子线程消息循环队列，开始处理消息
			Looper.loop();
		}
	}
}

 

参考资料：

http://www.oschina.net/code/explore/android-2.2-froyo/android/os/Looper.java

http://www.oschina.net/code/explore/android-2.2-froyo/android/os/Handler.java

http://www.oschina.net/code/explore/android-2.2-froyo/android/os/Message.java

http://www.oschina.net/code/explore/android-2.2-froyo/android/os/MessageQueue.java