原文地址:http://www.cnblogs.com/mengdd/p/3601294.html
Looper類說明
Looper
類用來爲一個線程跑一個消息循環。
線程在默認情況下是沒有消息循環與之關聯的,Thread類在run()方法中的內容執行完之後就退出了,即線程做完自己的工作之後就結束了,沒有循環的概念。
調用Looper類的 prepare()
方法可以爲當前線程創建一個消息循環,調用loop()
方法使之處理信息,直到循環結束。
大多數和消息循環的交互是通過 Handler
類進行的。
下面是一個典型的實現:
class LooperThread extends Thread { public Handler mHandler; public void run() { Looper.prepare(); mHandler = new Handler() { public void handleMessage(Message msg) { // process incoming messages here } }; Looper.loop(); } }
Handler類說明
Handler類用來發送和處理消息(Message)以及和線程的消息隊列(MessageQueue
)關聯的Runnable對象。
每一個Handler對象都僅和一個線程及這個線程的消息隊列關聯。
一個特定線程的所有Handler對象都會收到同樣的方法。(這是一個“一對多”的關係)。
當你創建一個新的Handler對象,它會和創建它的這個線程/線程的消息隊列綁定,從那個時刻開始,它將向這個消息隊列傳遞消息和runnable對象,並且當它們從隊列中出來時執行它們。
Handler主要有兩種用途:
1.合理調度安排消息和runnable對象,使它們在將來的某個點被執行。
2.將一個動作入隊安排在非當前線程執行。
調度消息是通過一系列的post方法和sendMessage方法。
post方法允許你向消息隊列中入隊一些Runnable對象,在它們被接收到的時候會被調用,(實際上post方法也就是將runnable對象包裝在消息裏,然後再通過sendMessage方法實現),post方法有:
postAtFrontOfQueue(Runnable r)
postAtTime(Runnable r, Object token, long uptimeMillis)
postAtTime(Runnable r, long uptimeMillis)
postDelayed(Runnable r, long delayMillis)
sendMessage方法允許你入隊一個消息對象(Message),包含一個bundle數據,之後將會被Handler的handleMessage(Message)方法所處理。
(這個需要你實現一個Handler的子類)。
sendMessage方法有:
sendEmptyMessage(int what)
sendEmptyMessageAtTime(int what, long uptimeMillis)
sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis)
sendMessage(Message msg)
sendMessageAtFrontOfQueue(Message msg)
sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)
sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
一個線程對應一個Looper,有一個消息隊列,但是可以關聯多個Handlers。
UI線程和非UI線程的通信
當你的應用進程被創建的時候,應用進程的主線程(main thread)就建立一個消息隊列,操縱top級別的應用對象(比如activities、broadcast receivers等)和它們創建的任何窗口。
因爲效率的考慮,所有的View和Widget都不是線程安全的,所以相關操作強制放在同一個線程,這樣就可以避免多線程帶來的問題。這個線程就是主線程,也即UI線程。
你可以創建自己的線程,通過一個Handler對象和應用的主線程通信。
如果你將一個Handler和你的UI線程連接,處理消息的代碼就將會在UI線程中執行。
新線程和UI線程的通信是通過從你的新線程調用和主線程相關的Handler對象的post或者sendMessage方法實現的,給定的Runnable或Message將會在Handler的消息隊列中,並且在合適的時間被處理。
總的來說,共有5種方式從非UI線程和UI線程通信:
還有就是通過Handler,或者使用AsyncTask。
具體參見之前的博文:http://www.cnblogs.com/mengdd/p/3418780.html
消息循環
消息處理機制中,消息存放在一個消息隊列中,而線程圍繞這個隊列進入一個無限循環,直到程序退出。
如果隊列中有消息,線程就會把消息取出來,並分發給相應的Handler進行處理;
如果隊列中沒有消息,線程就會進入空閒等待狀態,等待下一個消息的到來。
Android的主線程循環創建
Android程序的運行入口點可以認爲是android.app.ActivityThread類的main()方法(源碼2.3.3):
public static final void main(String[] args) { // other codes... // 創建主線程循環 Looper.prepareMainLooper(); if (sMainThreadHandler == null) { sMainThreadHandler = new Handler(); } ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false); // other codes... // 進入當前線程(此時是主線程)消息循環 Looper.loop(); // other codes... thread.detach(); // other codes... }
這個main()方法裏面爲程序創建了主線程循環。
Looper類中的主線程創建方法prepareMainLooper():
/** * Initialize the current thread as a looper, marking it as an application's * main looper. The main looper for your application is created by the * Android environment, so you should never need to call this function * yourself. {@link #prepare()} */ public static final void prepareMainLooper() { prepare(); setMainLooper(myLooper()); // other codes... }
上面這個方法是專門爲創建應用程序的主線程調用的,其他線程都不應該調用這個方法,而應該調用prepare()方法。
主線程的Looper對象創建好之後會存在Looper類的成員變量mMainLooper裏,通過一個get方法可以獲取到:
/** * Returns the application's main looper, which lives in the main thread of * the application. */ public synchronized static final Looper getMainLooper() { return mMainLooper; }
這樣之後,程序中其他線程就可以獲取主線程的消息循環對象,從而和主線程通信。
線程創建消息循環:Looper.prepare()
非主線程創建消息循環時,調用的是Looper類的prepare()方法,其實創建主線程的方法實質也調用了prepare方法:
/** * Initialize the current thread as a looper. This gives you a chance to * create handlers that then reference this looper, before actually starting * the loop. Be sure to call {@link #loop()} after calling this method, and * end it by calling {@link #quit()}. */ public static final void prepare() { if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException( "Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper()); }
這個方法會調用Looper類的私有構造方法,創建Looper類對象。
private Looper() { // 私有構造方法,在prepare()方法裏面調用 // 創建消息隊列 mQueue = new MessageQueue(); mRun = true; // 當前線程 mThread = Thread.currentThread(); }
進入消息循環:Looper.loop()
不管是不是主線程,prepare之後需要調用Looper類的loop()方法,可以看作是進入消息循環:
/** * Run the message queue in this thread. Be sure to call {@link #quit()} to * end the loop. */ public static final void loop() { // 進入當前線程的消息循環 Looper me = myLooper(); MessageQueue queue = me.mQueue; while (true) { // 從隊列中取出消息 Message msg = queue.next(); // might block if (msg != null) { if (msg.target == null) { // No target is a magic identifier for the quit message. return; } // other codes... // 分發消息 msg.target.dispatchMessage(msg); // 消息的target是Handler類型的對象 // other codes... // 釋放清理 msg.recycle(); } } }
消息分發和處理——Handler
前面創建了消息循環,並且進入了這個循環,但是消息隊列中的消息是如何加入和處理的呢?是通過Handler。
Handler構造:
Handler有幾個構造重載,如果構造時不提供Looper類對象參數,會獲取當前線程的Looper對象,即將當前線程的消息循環作爲Handler關聯的消息循環。
前面說過,不是所有線程都有一個消息循環,所以如果當前線程沒有消息循環,而構造Handler對象時又沒有指定Looper對象,則會拋出一個運行時異常:
mLooper = Looper.myLooper(); if (mLooper == null) { throw new RuntimeException( "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); }
如果沒有拋出異常,Handler對象構造好之後,它就關聯了相應的Looper實例和消息隊列實例,即完成綁定。
消息發送:
Handler對象的post方法和sendMessage方法本質上都是發送消息的方法(post類方法實質上是調用了sendMessage方法)。
所謂發送消息就是把消息放入消息隊列中的合適位置,並且把消息的target設置爲本Handler對象。
(這裏將消息加入隊列,也有一些什麼線程喚醒的事兒咱們不深入討論了)。
可以添加,也就相應地有一些移除方法。
消息處理:
在上面的Looper.loop()方法中,調用了消息對象target(即發送這個消息的Handler對象)的dispatchMessage()方法。
/** * Handle system messages here. */ public void dispatchMessage(Message msg) { // 首先,處理Message自己的callback,調用其run方法 if (msg.callback != null) { handleCallback(msg); } else { // 其次,調用Handler自留的接口對象 // 這個成員變量聲明時的註釋如下: /** * Callback interface you can use when instantiating a Handler to * avoid having to implement your own subclass of Handler. */ if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } // 最後,調用handleMessage方法處理消息,Handler類中這個方法爲空,子類可以重寫這個方法 handleMessage(msg); } }
Handler類的handleMessage()方法默認實現爲空:
/** * Subclasses must implement this to receive messages. */ public void handleMessage(Message msg) { }
上面的代碼中也解釋了爲什麼一個消息隊列可以關聯很多個Handler對象,因爲雖然隊列只有一個,但是消息的target是當時把它加入的Handler對象。
所以當隊列中的消息處理的時候,也會找到當時送它來的Handler對象,調用其相應的dispatchMessage()方法,進而調用其中的handleMessage()方法或者mCallback成員的handleMessage()方法來進行處理。
參考資料
Handler:http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html
Looper:http://developer.android.com/reference/android/os/Looper.html
比較好的幾個博文:
Android應用程序線程消息循環模型分析:http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6905587
Android應用程序消息處理機制(Looper、Handler)分析:http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6817933
Android的消息隊列模型:http://www.cnblogs.com/ghj1976/archive/2011/05/06/2038469.html
Android中的Handler, Looper, MessageQueue和Thread:http://www.cnblogs.com/xirihanlin/archive/2011/04/11/2012746.html
本博客其他相關博文:
Android中的UI線程與非UI線程:http://www.cnblogs.com/mengdd/p/3418780.html
說明:本文相關源碼是Android 2.3.3版本的。