[转]深入理解Android消息队列原理篇 Looper、Handler

本文转自：

http://www.cyqdata.com/android/article-detail-36658

本篇深入理解Android消息队列原理篇，将为您讲述Android世界中的消息机制，无论是android线程内部或者线程之间,当它们进行信息交互时,则会传递这些消息，为此，深入理解这些消息队列原理，将有助于我们更好的掌握android开发：

1.Message

消息对象，顾名思义就是记录消息信息的类。这个类有几个比较重要的字段：

a.arg1和arg2：我们可以使用两个字段用来存放我们需要传递的整型值，在Service中，我们可以用来存放Service的ID。

b.obj：该字段是Object类型，我们可以让该字段传递某个多项到消息的接受者中。

c.what：这个字段可以说是消息的标志，在消息处理中，我们可以根据这个字段的不同的值进行不同的处理，类似于我们在处理Button事件时，通过switch(v.getId())判断是点击了哪个按钮。

在使用Message时，我们可以通过new Message()创建一个Message实例，但是Android更推荐我们通过Message.obtain()或者Handler.obtainMessage()获取Message对象。这并不一定是直接创建一个新的实例，而是先从消息池中看有没有可用的Message实例，存在则直接取出并返回这个实例。反之如果消息池中没有可用的Message实例，则根据给定的参数new一个新Message对象。通过分析源码可得知，Android系统默认情况下在消息池中实例化10个Message对象。

2.MessageQueue

消息队列，用来存放Message对象的数据结构，按照“先进先出”的原则存放消息。存放并非实际意义的保存，而是将Message对象以链表的方式串联起来的。MessageQueue对象不需要我们自己创建，而是有Looper对象对其进行管理，一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue。我们可以通过Looper.myQueue()获取当前线程中的MessageQueue。

3.Looper

MessageQueue的管理者，在一个线程中，如果存在Looper对象，则必定存在MessageQueue对象，并且只存在一个Looper对象和一个MessageQueue对象。在Android系统中，除了主线程有默认的Looper对象，其它线程默认是没有Looper对象。如果想让我们新创建的线程拥有Looper对象时，我们首先应调用Looper.prepare()方法，然后再调用Looper.loop()方法。典型的用法如下：

 

[java] view plaincopyprint?
  1. class LooperThread extends Thread  
  2.   
  3. {  
  4.   
  5.     public Handler mHandler;  
  6.   
  7.     public void run()  
  8.   
  9.     {  
  10.   
  11.         Looper.prepare();  
  12.   
  13.         //其它需要处理的操作   
  14.   
  15.         Looper.loop();  
  16.   
  17.     }  
  18.   
  19. }  

倘若我们的线程中存在Looper对象，则我们可以通过Looper.myLooper()获取，此外我们还可以通过Looper.getMainLooper()获取当前应用系统中主线程的Looper对象。在这个地方有一点需要注意，假如Looper对象位于应用程序主线程中，则Looper.myLooper()和Looper.getMainLooper()获取的是同一个对象。

4.Handler

消息的处理者。通过Handler对象我们可以封装Message对象，然后通过sendMessage(msg)把Message对象添加到MessageQueue中；当MessageQueue循环到该Message时，就会调用该Message对象对应的handler对象的handleMessage()方法对其进行处理。由于是在handleMessage()方法中处理消息，因此我们应该编写一个类继承自Handler，然后在handleMessage()处理我们需要的操作。

 

下面我们通过跟踪代码分析在Android中是如何处理消息。首先贴上测试代码：

[java] view plaincopyprint?
  1. /** 
  2.  
  3.  *  
  4.  
  5.  * @author coolszy 
  6.  
  7.  * @blog http://blog.csdn.net/coolszy 
  8.  
  9.  * 
  10.  
  11.  */  
  12.   
  13. public class MessageService extends Service  
  14.   
  15. {  
  16.   
  17.     private static final String TAG = "MessageService";  
  18.   
  19.     private static final int KUKA = 0;  
  20.   
  21.    
  22.   
  23.     private Looper looper;  
  24.   
  25.     private ServiceHandler handler;  
  26.   
  27.    
  28.   
  29.     /** 
  30.  
  31.      * 由于处理消息是在Handler的handleMessage()方法中，因此我们需要自己编写类 
  32.  
  33.      * 继承自Handler类，然后在handleMessage()中编写我们所需要的功能代码 
  34.  
  35.      * @author coolszy 
  36.  
  37.      * 
  38.  
  39.      */  
  40.   
  41.     private final class ServiceHandler extends Handler  
  42.   
  43.     {  
  44.   
  45.         public ServiceHandler(Looper looper)  
  46.   
  47.         {  
  48.   
  49.             super(looper);  
  50.   
  51.         }  
  52.   
  53.    
  54.   
  55.         @Override  
  56.   
  57.         public void handleMessage(Message msg)  
  58.   
  59.         {  
  60.   
  61.             // 根据what字段判断是哪个消息   
  62.   
  63.             switch (msg.what)  
  64.   
  65.             {  
  66.   
  67.             case KUKA:  
  68.   
  69.                 //获取msg的obj字段。我们可在此编写我们所需要的功能代码   
  70.   
  71.                 Log.i(TAG, "The obj field of msg:" + msg.obj);  
  72.   
  73.                 break;  
  74.   
  75.             // other cases   
  76.   
  77.             default:  
  78.   
  79.                 break;  
  80.   
  81.             }  
  82.   
  83.             // 如果我们Service已完成任务，则停止Service   
  84.   
  85.             stopSelf(msg.arg1);  
  86.   
  87.         }  
  88.   
  89.     }  
  90.   
  91.    
  92.   
  93.     @Override  
  94.   
  95.     public void onCreate()  
  96.   
  97.     {  
  98.   
  99.         Log.i(TAG, "MessageService-->onCreate()");  
  100.   
  101.    
  102.   
  103.         // 默认情况下Service是运行在主线程中，而服务一般又十分耗费时间，如果   
  104.   
  105.         // 放在主线程中，将会影响程序与用户的交互，因此把Service   
  106.   
  107.         // 放在一个单独的线程中执行   
  108.   
  109.         HandlerThread thread = new HandlerThread("MessageDemoThread", Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);  
  110.   
  111.         thread.start();  
  112.   
  113.    
  114.   
  115.         // 获取当前线程中的looper对象   
  116.   
  117.         looper = thread.getLooper();  
  118.   
  119.         //创建Handler对象，把looper传递过来使得handler、   
  120.   
  121.         //looper和messageQueue三者建立联系   
  122.   
  123.         handler = new ServiceHandler(looper);  
  124.   
  125.     }  
  126.   
  127.    
  128.   
  129.     @Override  
  130.   
  131.     public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)  
  132.   
  133.     {  
  134.   
  135.         Log.i(TAG, "MessageService-->onStartCommand()");  
  136.   
  137.    
  138.   
  139.         //从消息池中获取一个Message实例   
  140.   
  141.         Message msg = handler.obtainMessage();  
  142.   
  143.         // arg1保存线程的ID，在handleMessage()方法中   
  144.   
  145.         // 我们可以通过stopSelf(startId)方法，停止服务   
  146.   
  147.         msg.arg1 = startId;  
  148.   
  149.         // msg的标志   
  150.   
  151.         msg.what = KUKA;  
  152.   
  153.         // 在这里我创建一个date对象，赋值给obj字段   
  154.   
  155.         // 在实际中我们可以通过obj传递我们需要处理的对象   
  156.   
  157.         Date date = new Date();  
  158.   
  159.         msg.obj = date;  
  160.   
  161.         // 把msg添加到MessageQueue中   
  162.   
  163.         handler.sendMessage(msg);  
  164.   
  165.    
  166.   
  167.         return START_STICKY;  
  168.   
  169.     }  
  170.   
  171.    
  172.   
  173.     @Override  
  174.   
  175.     public void onDestroy()  
  176.   
  177.     {  
  178.   
  179.         Log.i(TAG, "MessageService-->onDestroy()");  
  180.   
  181.     }  
  182.   
  183.    
  184.   
  185.     @Override  
  186.   
  187.     public IBinder onBind(Intent intent)  
  188.   
  189.     {  
  190.   
  191.         return null;  
  192.   
  193.     }  
  194.   
  195. }  

运行结果：

 

注：在测试代码中我们使用了HandlerThread类，该类是Thread的子类，该类运行时将会创建looper对象，使用该类省去了我们自己编写Thread子类并且创建Looper的麻烦。

 

下面我们分析下程序的运行过程：

1.onCreate()

首先启动服务时将会调用onCreate()方法，在该方法中我们new了一个HandlerThread对象，提供了线程的名字和优先级。

紧接着我们调用了start()方法，执行该方法将会调用HandlerThread对象的run()方法：

[java] view plaincopyprint?
  1. public void run() {  
  2.   
  3.         mTid = Process.myTid();  
  4.   
  5.         Looper.prepare();  
  6.   
  7.         synchronized (this) {  
  8.   
  9.             mLooper = Looper.myLooper();  
  10.   
  11.             notifyAll();  
  12.   
  13.         }  
  14.   
  15.         Process.setThreadPriority(mPriority);  
  16.   
  17.         onLooperPrepared();  
  18.   
  19.         Looper.loop();  
  20.   
  21.         mTid = -1;  
  22.   
  23.     }  

在run()方法中，系统给线程添加的Looper，同时调用了Looper的loop()方法：

[java] view plaincopyprint?
  1. public static final void loop() {  
  2.   
  3.         Looper me = myLooper();  
  4.   
  5.         MessageQueue queue = me.mQueue;  
  6.   
  7.         while (true) {  
  8.   
  9.             Message msg = queue.next(); // might block   
  10.   
  11.             //if (!me.mRun) {   
  12.   
  13.             //    break;   
  14.   
  15.             //}   
  16.   
  17.             if (msg != null) {  
  18.   
  19.                 if (msg.target == null) {  
  20.   
  21.                     // No target is a magic identifier for the quit message.   
  22.   
  23.                     return;  
  24.   
  25.                 }  
  26.   
  27.                 if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(  
  28.   
  29.                         ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "  
  30.   
  31.                         + msg.callback + ": " + msg.what  
  32.   
  33.                         );  
  34.   
  35.                 msg.target.dispatchMessage(msg);  
  36.   
  37.                 if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(  
  38.   
  39.                         "<<<<< Finished to    " + msg.target + " "  
  40.   
  41.                         + msg.callback);  
  42.   
  43.                 msg.recycle();  
  44.   
  45.             }  
  46.   
  47.         }  
  48.   
  49.     }  

通过源码我们可以看到loop()方法是个死循环，将会不停的从MessageQueue对象中获取Message对象，如果MessageQueue 对象中不存在Message对象，则结束本次循环，然后继续循环；如果存在Message对象，则执行 msg.target.dispatchMessage(msg)，但是这个msg的.target字段的值是什么呢？我们先暂时停止跟踪源码，返回到onCreate()方法中。线程执行完start()方法后，我们可以获取线程的Looper对象，然后new一个ServiceHandler对象，我们把Looper对象传到ServiceHandler构造函数中将使handler、looper和messageQueue三者建立联系。

2.onStartCommand()

执行完onStart()方法后，将执行onStartCommand()方法。首先我们从消息池中获取一个Message实例，然后给Message对象的arg1、what、obj三个字段赋值。紧接着调用sendMessage(msg)方法，我们跟踪源代码，该方法将会调用sendMessageDelayed(msg, 0)方法，而sendMessageDelayed()方法又会调用sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis)方法，在该方法中我们要注意该句代码msg.target = this，msg的target指向了this，而this就是ServiceHandler对象，因此msg的target字段指向了ServiceHandler对象，同时该方法又调用MessageQueue 的enqueueMessage(msg, uptimeMillis)方法：

[java] view plaincopyprint?
  1. final boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {  
  2.   
  3.         if (msg.when != 0) {  
  4.   
  5.             throw new AndroidRuntimeException(msg  
  6.   
  7.                     + " This message is already in use.");  
  8.   
  9.         }  
  10.   
  11.         if (msg.target == null && !mQuitAllowed) {  
  12.   
  13.             throw new RuntimeException("Main thread not allowed to quit");  
  14.   
  15.         }  
  16.   
  17.         synchronized (this) {  
  18.   
  19.             if (mQuiting) {  
  20.   
  21.                 RuntimeException e = new RuntimeException(  
  22.   
  23.                     msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");  
  24.   
  25.                 Log.w("MessageQueue", e.getMessage(), e);  
  26.   
  27.                 return false;  
  28.   
  29.             } else if (msg.target == null) {  
  30.   
  31.                 mQuiting = true;  
  32.   
  33.             }  
  34.   
  35.    
  36.   
  37.             msg.when = when;  
  38.   
  39.             //Log.d("MessageQueue", "Enqueing: " + msg);   
  40.   
  41.             Message p = mMessages;  
  42.   
  43.             if (p == null || when == 0 || when < p.when) {  
  44.   
  45.                 msg.next = p;  
  46.   
  47.                 mMessages = msg;  
  48.   
  49.                 this.notify();  
  50.   
  51.             } else {  
  52.   
  53.                 Message prev = null;  
  54.   
  55.                 while (p != null && p.when <= when) {  
  56.   
  57.                     prev = p;  
  58.   
  59.                     p = p.next;  
  60.   
  61.                 }  
  62.   
  63.                 msg.next = prev.next;  
  64.   
  65.                 prev.next = msg;  
  66.   
  67.                 this.notify();  
  68.   
  69.             }  
  70.   
  71.         }  
  72.   
  73.         return true;  
  74.   
  75.     }  

该方法主要的任务就是把Message对象的添加到MessageQueue中（数据结构最基础的东西，自己画图理解下）。

handler.sendMessage()-->handler.sendMessageDelayed()-->handler.sendMessageAtTime()-->msg.target = this;queue.enqueueMessage==>把msg添加到消息队列中

3.handleMessage(msg)

onStartCommand()执行完毕后我们的Service中的方法就执行完毕了，那么handleMessage()是怎么调用的呢？在前面分析的loop()方法中，我们当时不知道msg的target字段代码什么，通过上面分析现在我们知道它代表ServiceHandler对象，msg.target.dispatchMessage(msg);则表示执行ServiceHandler对象中的dispatchMessage()方法：

[java] view plaincopyprint?
  1. public void dispatchMessage(Message msg) {  
  2.   
  3.         if (msg.callback != null) {  
  4.   
  5.             handleCallback(msg);  
  6.   
  7.         } else {  
  8.   
  9.             if (mCallback != null) {  
  10.   
  11.                 if (mCallback.handleMessage(msg)) {  
  12.   
  13.                     return;  
  14.   
  15.                 }  
  16.   
  17.             }  
  18.   
  19.             handleMessage(msg);  
  20.   
  21.         }  
  22.   
  23.     }  

该方法首先判断callback是否为空，我们跟踪的过程中未见给其赋值，因此callback字段为空，所以最终将会执行handleMessage()方法，也就是我们ServiceHandler类中复写的方法。在该方法将根据what字段的值判断执行哪段代码。

至此，我们看到，一个Message经由Handler的发送，MessageQueue的入队，Looper的抽取，又再一次地回到Handler的怀抱中。而绕的这一圈，也正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。

本篇为您讲述到这了，希望本篇对您有所帮助！！！！！！


posted on 2012-06-19 11:11  freeliver54  阅读(4274)  评论(1)  编辑  收藏  举报

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