Android异步处理系列文章四篇之三

Android异步处理一：使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面
Android异步处理二：使用AsyncTask异步更新UI界面
Android异步处理三：Handler+Looper+MessageQueue深入详解
Android异步处理四：AsyncTask的实现原理

Android异步处理三：Handler+Looper+MessageQueue深入详解

概述：Android使用消息机制实现线程间的通信，线程通过Looper建立自己的消息循环，MessageQueue是FIFO的消息队列，Looper负责从MessageQueue中取出消息，并且分发到消息指定目标Handler对象。Handler对象绑定到线程的局部变量Looper，封装了发送消息和处理消息的接口。

例子：在介绍原理之前，我们先介绍Android线程通讯的一个例子，这个例子实现点击按钮之后从主线程发送消息"hello"到另外一个名为” CustomThread”的线程。

LooperThreadActivity.java

 1 package com.zhuozhuo;
 2 
 3 import android.app.Activity;
 4 import android.os.Bundle;
 5 import android.os.Handler;
 6 import android.os.Looper;
 7 import android.os.Message;
 8 import android.util.Log;
 9 import android.view.View;
10 import android.view.View.OnClickListener;
11 
12 public class LooperThreadActivity extends Activity{
13     /** Called when the activity is first created. */
14     
15     private final int MSG_HELLO = 0;
16     private Handler mHandler;
17     
18     @Override
19     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
20         super.onCreate(savedInstanceState);
21         setContentView(R.layout.main);
22         new CustomThread().start();//新建并启动CustomThread实例
23         
24         findViewById(R.id.send_btn).setOnClickListener(new OnClickListener() {
25             
26             @Override
27             public void onClick(View v) {//点击界面时发送消息
28                 String str = "hello";
29                 Log.d("Test", "MainThread is ready to send msg:" + str);
30                 mHandler.obtainMessage(MSG_HELLO, str).sendToTarget();//发送消息到CustomThread实例
31                 
32             }
33         });
34         
35     }
36     
37     
38     
39     
40     
41     class CustomThread extends Thread {
42         @Override
43         public void run() {
44             //建立消息循环的步骤
45             Looper.prepare();//1、初始化Looper
46             mHandler = new Handler(){//2、绑定handler到CustomThread实例的Looper对象
47                 public void handleMessage (Message msg) {//3、定义处理消息的方法
48                     switch(msg.what) {
49                     case MSG_HELLO:
50                         Log.d("Test", "CustomThread receive msg:" + (String) msg.obj);
51                     }
52                 }
53             };
54             Looper.loop();//4、启动消息循环
55         }
56     }
57 }

main.xml:

 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 2 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 3     android:orientation="vertical"
 4     android:layout_width="fill_parent"
 5     android:layout_height="fill_parent"
 6     >
 7 <TextView  
 8     android:layout_width="fill_parent" 
 9     android:layout_height="wrap_content" 
10     android:text="@string/hello"
11     />
12 <Button android:text="发送消息" android:id="@+id/send_btn" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"></Button>
13 </LinearLayout>

Log打印结果：

原理：

我们看到，为一个线程建立消息循环有四个步骤：

1、初始化Looper

2、绑定handler到CustomThread实例的Looper对象

3、定义处理消息的方法

4、启动消息循环

下面我们以这个例子为线索，深入Android源代码，说明Android Framework是如何建立消息循环，并对消息进行分发的。

1、初始化Looper : Looper.prepare()

Looper.java

1 private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
2 public static final void prepare() {
3         if (sThreadLocal.get() != null) {
4             throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
5         }
6         sThreadLocal.set(new Looper());
7 }

一个线程在调用Looper的静态方法prepare()时，这个线程会新建一个Looper对象，并放入到线程的局部变量中，而这个变量是不和其他线程共享的（关于ThreadLocal的介绍）。下面我们看看Looper()这个构造函数：

Looper.java

1 final MessageQueue mQueue;
2 private Looper() {
3         mQueue = new MessageQueue();
4         mRun = true;
5         mThread = Thread.currentThread();
6     }

可以看到在Looper的构造函数中，创建了一个消息队列对象mQueue，此时，调用Looper. prepare()的线程就建立起一个消息循环的对象（此时还没开始进行消息循环）。

2、绑定handler到CustomThread实例的Looper对象 : mHandler= new Handler()

Handler.java

 1 final MessageQueue mQueue;
 2  final Looper mLooper;
 3 public Handler() {
 4         if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
 5             final Class<? extends Handler> klass = getClass();
 6             if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
 7                     (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
 8                 Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
 9                     klass.getCanonicalName());
10             }
11         }
12 
13         mLooper = Looper.myLooper();
14         if (mLooper == null) {
15             throw new RuntimeException(
16                 "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
17         }
18         mQueue = mLooper.mQueue;
19         mCallback = null;
20 }

Handler通过mLooper = Looper.myLooper();绑定到线程的局部变量Looper上去，同时Handler通过mQueue =mLooper.mQueue;获得线程的消息队列。此时，Handler就绑定到创建此Handler对象的线程的消息队列上了。

3、定义处理消息的方法：Override public void handleMessage (Message msg){}

子类需要覆盖这个方法，实现接受到消息后的处理方法。

4、启动消息循环： Looper.loop()

所有准备工作都准备好了，是时候启动消息循环了！Looper的静态方法loop()实现了消息循环。

Looper.java

 1  public static final void loop() {
 2         Looper me = myLooper();
 3         MessageQueue queue = me.mQueue;
 4         
 5         // Make sure the identity of this thread is that of the local process,
 6         // and keep track of what that identity token actually is.
 7         Binder.clearCallingIdentity();
 8         final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
 9         
10         while (true) {
11             Message msg = queue.next(); // might block
12             //if (!me.mRun) {
13             //    break;
14             //}
15             if (msg != null) {
16                 if (msg.target == null) {
17                     // No target is a magic identifier for the quit message.
18                     return;
19                 }
20                 if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
21                         ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "
22                         + msg.callback + ": " + msg.what
23                         );
24                 msg.target.dispatchMessage(msg);
25                 if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(
26                         "<<<<< Finished to    " + msg.target + " "
27                         + msg.callback);
28                 
29                 // Make sure that during the course of dispatching the
30                 // identity of the thread wasn't corrupted.
31                 final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
32                 if (ident != newIdent) {
33                     Log.wtf("Looper", "Thread identity changed from 0x"
34                             + Long.toHexString(ident) + " to 0x"
35                             + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "
36                             + msg.target.getClass().getName() + " "
37                             + msg.callback + " what=" + msg.what);
38                 }
39                 
40                 msg.recycle();
41             }
42         }
43     }

while(true)体现了消息循环中的“循环“，Looper会在循环体中调用queue.next()获取消息队列中需要处理的下一条消息。当msg != null且msg.target != null时，调用msg.target.dispatchMessage(msg);分发消息，当分发完成后，调用msg.recycle();回收消息。

msg.target是一个handler对象，表示需要处理这个消息的handler对象。Handler的void dispatchMessage(Message msg)方法如下：

Handler.java

 1 public void dispatchMessage(Message msg) {
 2         if (msg.callback != null) {
 3             handleCallback(msg);
 4         } else {
 5             if (mCallback != null) {
 6                 if (mCallback.handleMessage(msg)) {
 7                     return;
 8                 }
 9             }
10             handleMessage(msg);
11         }
12 }

可见，当msg.callback== null 并且mCallback == null时，这个例子是由handleMessage(msg);处理消息，上面我们说到子类覆盖这个方法可以实现消息的具体处理过程。

总结：从上面的分析过程可知，消息循环的核心是Looper，Looper持有消息队列MessageQueue对象，一个线程可以把Looper设为该线程的局部变量，这就相当于这个线程建立了一个对应的消息队列。Handler的作用就是封装发送消息和处理消息的过程，让其他线程只需要操作Handler就可以发消息给创建Handler的线程。由此可以知道，在上一篇《Android异步处理一：使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面》中，UI线程在创建的时候就建立了消息循环(在ActivityThread的public static final void main(String[] args)方法中实现)，因此我们可以在其他线程给UI线程的handler发送消息，达到更新UI的目的。

转自：http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6771331