handler
画图说明:
我在学习和使用handler的时候,对与它相关的源代码进行的研究,说到handler机制,就要设计到5个类(画图),
Handler、MessageQueue、Looper、Thread、还有一个Message;
Message是消息,它由MessageQueue统一列队,由Handler处理。
Handler是处理者,他负责发送和处理Message消息。
MessageQueue指消息队列,它用来存放Handler发送过来的队列,并且按照先入先出的规则执行。
Looper的作用就像抽水的水泵,它不断的从MessageQueue中去抽取Message并执行。
Thread线程,是消息循环的执行场所。
知道了这几个类就可以说说消息机制的原理了,在创建Activity之前,当系统启动的时候,先加载ActivityThread这个类,在这个类的main函数中,调用Looper.prepareMainLooper()进行初始化Looper对象,然后创建主线程的handler对象,随后才创建ActivityThread对象,最后调用Looper.loop()方法,不断的进行轮询消息队列中的消息。也就是说,在ActivityThread和Activity创建之前,就已经开启了Looper的loop()方法,不断的进行轮询消息。
我们可以画图来说明handler机制的原理:
我们通过Message.obtain()准备消息数据之后,
第一步是使用sendMessage():通过Handler将消息发送给消息队列
第二步、在发送消息的时候,使用message.target=this为handler发送的message贴上当前handler的标签
第三步、开启HandlerThread线程,执行run方法。
4、在HandlerThread类的run方法中开启轮询器进行轮询:调用Looper.loop()方法进行轮询消息队列的消息
5、在消息队列MessageQueue中enqueueMessage(Message msg, long when)方法里,对消息进行入列,即依据传入的时间进行消息入列(排队)
6、轮询消息:与此同时,Looper在不断的轮询消息队列
7、在Looper.loop()方法中,获取到MessageQueue对象后,从中取出消息(Message msg = queue.next()),如果没有消息会堵塞
8、分发消息:从消息队列中取出消息后,调用msg.target.dispatchMessage(msg);进行分发消息
9、将处理好的消息分发给指定的handler处理,即调用了handler的dispatchMessage(msg)方法进行分发消息。
10、在创建handler时,复写的handleMessage方法中进行消息的处理
11、回收消息:在消息使用完毕后,在Looper.loop()方法中调用msg.recycle(),将消息进行回收,即将消息的所有字段恢复为初始状态。
12. what带字段,obj带数据, 创建方法 new Message 或 Message.obtain()
handler机制?即handler的作用
在Android的UI开发中,我们经常会使用Handler来控制主UI程序的界面变化。有关Handler的作用,
我们总结为:与其他线程协同工作,接收其他线程的消息并通过接收到的消息更新主UI线程的内容。
我们假设在一个UI界面上面,有一个按钮,当点击这个按钮的时候,会进行网络连接,并把网络上的一个字符串拿下来显示到界面上的一个 TextView上面,这时就出现了一个问题,如果这个网络连接的延迟过大,可能是10秒钟甚至更长,那我们的界面将处于一直假死状态,而如果这段时间超 过5秒钟的话,程序会出现异常。
这时我们会想到使用线程来完成以上工作,即当按钮被按下的时候新开启一个线程来完成网络连接工作,并把得到的结果更新到UI上面。但是,这时候又会 出现另一个问题,在Android中,主线程是非线程安全的,也就是说UI的更新只能在本线程中完成,其他线程无法直接对主线程进行操作。
为了解决以上问题,Android设计了Handler机制,由Handler来负责与子线程进行通讯,从而让子线程与主线程之间建立起协作的桥梁,使Android的UI更新的问题得到完美的解决。接下来ATAAW.COM举例来诠释Handler的基本使用方法。
A、Handler的工作原理
一般情况下,在主线程中我们绑定了Handler,并在事件触发上面创建新的线程用于完成某些耗时的操作,当子线程中的工作完成之后,会对Handler发送一个完成的信号,而Handler接收到信号后,就进行主UI界面的更新操作。
B、Handler与子线程协作实例
1、创建Handler实现类,在主UI所在类中的内部类
1 class MyHandler extends Handler {
2 public MyHandler() {
1 }
1 public MyHandler(Looper L) {
1 super(L);
1 }
1 // 重写handleMessage方法,接受数据并更新UI
1 @Override
1 public void handleMessage(Message msg) {
2 super.handleMessage(msg);
1 //此处根据msg内容进行UI操作
1 }
1 }
2、子线程的实现
1 class MyThread implements Runnable {
1 public void run() {
1 Message msg = new Message();
1 Bundle b = new Bundle();
1 b.putString("cmd", "update");
1 msg.setData(b);
1 MainActivity.this.myHandler.sendMessage(msg);//通知Handler更新UI
2 }
1 }
通过以上的两个实现,我们只需要在MainActivity中声明MyHandler实例对象就可以完成线程之间的通讯和界面的更新操作。
MyHandler myHandler = newMyHandler();
调用流程
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Message类的obtain方法
- 消息队列顺序的维护是使用单链表的形式来维护的
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把消息池里的第一条数据取出来,然后把第二条变成第一条
if (sPool != null) { Message m = sPool; sPool = m.next; m.next = null; sPoolSize--; return m; }
-
创建Handler对象时,在构造方法中会获取Looper和MessageQueue的对象
public Handler() { ... //拿到looper mLooper = Looper.myLooper(); ... //拿到消息队列 mQueue = mLooper.mQueue; mCallback = null; }
-
查看myLooper方法体,发现Looper对象是通过ThreadLocal得到的,在查找ThreadLocal的set方法时发现
-
Looper是直接new出来的,并且在Looper的构造方法中,new出了消息队列对象
sThreadLocal.set(new Looper()); private Looper() { mQueue = new MessageQueue(); mRun = true; mThread = Thread.currentThread(); }
- sThreadLocal.set(new Looper())是在Looper.prepare方法中调用的
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prepare方法是在prepareMainLooper()方法中调用的
public static final void prepareMainLooper() { prepare(); ... }
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在应用启动时,主线程要被启动,ActivityThread会被创建,在此类的main方法中
public static final void main(String[] args) { ... //创建Looper和MessageQueue Looper.prepareMainLooper(); ... //轮询器开始轮询 Looper.loop(); ... }
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Looper.loop()方法中有一个死循环
while (true) { //取出消息队列的消息,可能会阻塞 Message msg = queue.next(); // might block ... //解析消息,分发消息 msg.target.dispatchMessage(msg); ... }
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Linux的一个进程间通信机制:管道(pipe)。原理:在内存中有一个特殊的文件,这个文件有两个句柄(引用),一个是读取句柄,一个是写入句柄
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主线程Looper从消息队列读取消息,当读完所有消息时,进入睡眠,主线程阻塞。子线程往消息队列发送消息,并且往管道文件写数据,主线程即被唤醒,从管道文件读取数据,主线程被唤醒只是为了读取消息,当消息读取完毕,再次睡眠
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Handler发送消息,sendMessage的所有重载,实际最终都调用了sendMessageAtTime
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) { ... //把消息放到消息队列中 sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); ... }
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enqueueMessage把消息通过重新排序放入消息队列
final boolean enqueueMessage(Message msg, long when) { ... final boolean needWake; synchronized (this) { ... //对消息的重新排序,通过判断消息队列里是否有消息以及消息的时间对比 msg.when = when; Message p = mMessages; //把放入消息队列的消息置为消息队列第一条消息 if (p == null || when == 0 || when < p.when) { msg.next = p; mMessages = msg; needWake = mBlocked; // new head, might need to wake up } else { //判断时间顺序,为刚放进来的消息寻找合适的位置 Message prev = null; while (p != null && p.when <= when) { prev = p; p = p.next; } msg.next = prev.next; prev.next = msg; needWake = false; // still waiting on head, no need to wake up } } //唤醒主线程 if (needWake) { nativeWake(mPtr); } return true; }
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Looper.loop方法中,获取消息,然后分发消息
//获取消息队列的消息 Message msg = queue.next(); // might block ... //分发消息,消息由哪个handler对象创建,则由它分发,并由它的handlerMessage处理 msg.target.dispatchMessage(msg);
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message对象的target属性,用于记录该消息由哪个Handler创建,在obtain方法中赋值