Android异步消息处理机制（多线程）

　　当我们需要执行一些耗时操作，比如说发起一条网络请求时，考虑到网速等其他原因，服务器未必会立刻响应我们的请求，如果不将这类操作放在子线程里去执行，就会导致主线程被阻塞住，从而影响用户对软件的正常使用。

　　

　　线程的基本用法

　　Android多线程编程其实并不比Java多线程编程特殊，基本都是使用相同的语法。比如说，定义一个线程只需要新建一个类继承自Thread，然后重写父类的run()方法，并在里面编写耗时逻辑即可。

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run(){
        //处理具体的逻辑
    }
} 

　　启动线程只需要调用它的start()方法，这样run()方法中的代码就会在子线程当中运行了。

new MyThread().start();

　　使用继承的方式耦合性有点高，更多的时候我们都会选择使用实现Runnable接口的方式来定义一个线程。

class MyThread implements Runnable {
    @Override
    public void run(){
        //处理具体的逻辑
    }
}

　　使用这种写法，启动线程的方法也需要进行相应的改变。

MyThread myThread = new MyThread();
new Thread(myThread).start();

　　也可以使用匿名类的方式。

new Thread(new Runnable(){
    @Override
    public void run(){
        //处理具体的逻辑
    }
}).start();

 

　　在子线程中更新UI

　　和许多其他的GUI库一样，Android的UI也是线程不安全的。也就是说，如果想要更新应用程序里的UI，则必须在主线程中进行，否则就会出现异常。

　　新建一个AndroidThreadTest项目，修改activity_main,xml中的代码。

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <Button
        android:id="@+id/change_text"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Change Text"/>

    <TextView
        android:id="@+id/text"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Hello World!"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:textSize="20sp"/>

</RelativeLayout>

　　布局文件中定义了两个控件，TextView用于在屏幕的正中央显示一个Hello world字符串，Button用于改变TextView中显示的内容，希望的结果是点击Button后可以把TextView中显示的字符串改成Nice to meet you。

　　修改MainActivity的代码

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    private TextView text;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        text = (TextView) findViewById(R.id.text);
        Button changeText = (Button) findViewById(R.id.change_text);
        changeText.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()){
            case R.id.change_text:
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        text.setText("Nice to meet you");
                    }
                }).start();
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

　　在Change Text按钮的点击事件里面开启了一个子线程，然后在子线程中调用TextView的setText()方法将显示的字符串改成Nice to meet you。运行程序，点击Change Text按钮，程序就会崩溃。

　　

　　由此可见，Android是不允许在子线程中进行UI操作的。但有些时候，我们需要在子线程里去执行一些耗时任务，然后根据任务的执行结果来更新相应的UI控件。对于这种情况，Android提供了一套异步消息处理机制，完美地解决了在子线程中进行UI操作的问题。

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    public static final int UPDATE_TEXT = 1;
    
    private TextView text;
    
    private Handler handler = new Handler(){
        public void handleMessage(Message msg){
            switch (msg.what){
                case UPDATE_TEXT:
                    text.setText("Nice to meet you");
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        text = (TextView) findViewById(R.id.text);
        Button changeText = (Button) findViewById(R.id.change_text);
        changeText.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()){
            case R.id.change_text:
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        Message message = new Message();
                        message.what = UPDATE_TEXT;
                        handler.sendMessage(message);
                    }
                }).start();
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

　　这里定义了一个整型常量UPDATE_TEXT，用于表示更新TextView这个动作。然后新增一个Handler对象，并重写父类的handleMessage()方法，在这里对具体的Message进行处理。如果发现Message的what字段的值等于UPDATE_TEXT，就将TextView显示的内容改成Nice to meet you。

　　再看一下点击事件中的代码，这次没有在子线程里直接进行UI操作，而是创建了一个Message（android.os.Message）对象，并将它的what字段的值指定为UPDATE_TEXT，然后调用Handler的sendMessage()方法将这条Message发送出去。Handler会收到这条Message，并在handleMessage()方法中对它进行处理。此时handleMessage()方法中的代码就是在主线程当中运行的，所以可以在这里进行UI操作。接下来对Message携带的what字段的值进行判断，如果等于UPDATE_TEXT，就将TextView显示的内容改成Nice to meet you。重新运行程序，点击按钮，Hello World就会被替换成Nice to meet you。

　　

　　这就是Android异步处理的基本用法，使用这种机制可以出色地解决掉在子线程中更新UI的问题。下面来分析一下Android异步消息处理机制的工作原理。

 

 

　　解析异步消息处理机制

　　Android中的异步消息处理主要由4个部分组成：Message、Handler、MessageQueue和Looper。

　　　　♦ Message：线程之间传递的消息，它可以在内部携带少量的信息，用于在不同线程之间交换数据。上面我们用到了Message的what字段，除此之外还可以使用arg1和arg2字段来携带一些整型数据，使用obj字段携带一个Object对象。

　　　　♦ Handler：处理者，它主要是用于发送和处理消息的。发送消息一般是使用Handler的sendMessage()方法，而发出的消息经过一系列地辗转处理后，最终会传递到Handler的handleMessage()方法中。

　　　　♦ MessagQueue：消息队列，主要用于存放所有通过Handler发送的消息。这部分消息会一直存在于消息队列中，等待被处理。每个线程中只会有一个MessageQueue对象。

　　　　♦ Looper：每个线程中的MessageQueue的管家，调用Looper的loop()方法后，就会进入到一个无限循环中，然后每当发现MessageQueue中存在一条消息，就会将它取出，并传递到Handler的handleMessage()方法中。每个线程中也只会有一个Looper对象。

　　了解了Message、Handler、MessageQueue和Looper的基本概念后，再把异步消息处理的整个流程梳理一遍，首先需要在主线程当中创建一个Handler对象，并重写handleMessage()方法。然后当子线程需要进行UI操作时，就创建一个Message对象，并通过Handler将这条消息发送出去。之后这条消息会被添加到MessageQueue的队列中等待被处理，而Looper则会一直尝试从MessageQueue中取出待处理的消息，最后分发回Handler的handleMessage()方法中。由于Handler是在主线程中创建的，所以此时handleMessage()方法中的代码也会在主线程中运行，于是我们在这里就可以安心地进行UI操作了。整个异步消息处理机制的流程示意图如图：

　　

　　一条Message经过这样一个流程的辗转调用后，也就从子线程进入到主线程，从不能更新UI变成了可以更新UI，整个异步消息处理的核心思想就是如此。