編輯:關於Android編程
Looper的字面意思是“循環者”,它被設計用來使一個普通線程變成Looper線程。所謂Looper線程就是循環工作的線程。在程序開發中(尤其是GUI開發中),經常會需要一個線程不斷循環,一旦有新任務則執行,執行完繼續等待下一個任務,這就是Looper線程。使用Looper類創建Looper線程很簡單,代碼如下:
publicclass LooperThread extends Thread { @Override publicvoid run() { // 將當前線程初始化為Looper線程 Looper.prepare(); public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); switch (msg.what) { case 0: break; default: break; }
} // 開始循環處理消息隊列 Looper.loop(); } }
通過上面兩行核心代碼,普通線程就升級為Looper線程了!!!看看這兩行代碼各自做了什麼。
1)Looper.prepare()
通過上圖可以看到,現在你的線程中有一個Looper對象,它的內部維護了一個消息隊列MQ。注意,一個Thread只能有一個Looper對象,為什麼呢?咱們來看源碼。
看源碼。
// 每個線程中的Looper對象其實是一個ThreadLocal,即線程本地存儲(TLS)對象 privatestaticfinal ThreadLocal sThreadLocal =new ThreadLocal(); // Looper內的消息隊列 final MessageQueue mQueue; // 當前線程 Thread mThread; // 。。。其他屬性 // 每個Looper對象中有它的消息隊列,和它所屬的線程 private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue =new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread(); } // 我們調用該方法會在調用線程的TLS中創建Looper對象 publicstaticfinalvoid prepare() { if (sThreadLocal.get() !=null) { // 試圖在有Looper的線程中再次創建Looper將拋出異常 thrownew RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); } // 其他方法 }
通過源碼,prepare()背後的工作方式一目了然,其核心就是將looper對象定義為ThreadLocal。
2)Looper.loop()
調用loop方法後,Looper線程就開始真正工作了,它不斷從自己的MQ中取出隊頭的消息(也叫任務)執行。其源碼分析如下:
publicstaticfinalvoid loop() { Looper me = myLooper(); //得到當前線程Looper MessageQueue queue = me.mQueue; //得到當前looper的MQ Binder.clearCallingIdentity(); finallong ident = Binder.clearCallingIdentity(); // 開始循環 for(;;) { Message msg = queue.next(); // 取出message if (msg !=null) { if (msg.target ==null) { // message沒有target為結束信號,退出循環 return; } // 日志。。。 if (me.mLogging!=null) me.mLogging.println( ">>>>> Dispatching to "+ msg.target +"" + msg.callback +": "+ msg.what ); // 非常重要!將真正的處理工作交給message的target,即後面要講的handler msg.target.dispatchMessage(msg); // 還是日志。。。 if (me.mLogging!=null) me.mLogging.println( "<<<<< Finished to "+ msg.target +"" + msg.callback); finallong newIdent = Binder.clearCallingIdentity(); if (ident != newIdent) { Log.wtf("Looper", "Thread identity changed from 0x" + Long.toHexString(ident) +" to 0x" + Long.toHexString(newIdent) +" while dispatching to " + msg.target.getClass().getName() +"" + msg.callback +" what="+ msg.what); } // 回收message資源 msg.recycle(); } } }
除了prepare()和loop()方法,Looper類還提供了一些有用的方法,比如
Looper.myLooper()得到當前線程looper對象:
publicstaticfinal Looper myLooper() { // 在任意線程調用Looper.myLooper()返回的都是那個線程的looper return (Looper)sThreadLocal.get(); }
getThread()得到looper對象所屬線程:
public Thread getThread() { return mThread; }
quit()方法結束looper循環
publicvoid quit() { // 創建一個空的message,它的target為NULL,表示結束循環消息 Message msg = Message.obtain(); // 發出消息 mQueue.enqueueMessage(msg, 0); }
到此為止,你應該對Looper有了基本的了解,總結幾點:
1.每個線程有且最多只能有一個Looper對象,它是一個ThreadLocal
2.Looper內部有一個消息隊列,loop()方法調用後線程開始不斷從隊列中取出消息執行
3.Looper使一個線程變成Looper線程。
那麼,我們如何往MQ上添加消息呢?下面有請Handler!
Handler對象可以發送和處理與一個線程的消息隊列相關聯的Message和Runnable對象。每一個Handler的實例都與一個獨立的線程及其消息隊列相關聯。
當一個新的Handler對象被創建,它就會被綁定到創建它的線程的消息隊列之上,從這一刻開始,
這個Handler對象便會將Message和Runnable對象發送給它所綁定的消息隊列,並且在這些對象離開隊列後,處理他們。
Android中,Handler有以下兩個主要的用途:
?將Message或Runnable對象發送給其他線程。可以使用post(Runnable)、postAtTime(Runnable, long)、postDelayed(Runnable, long)、
sendEmptyMessage(int)、sendMessage(Message)、sendMessageAtTime(Message, long)和sendMessageDelayed(Message, long)等
方法發送Message或Runnable對象。可以看到,post()系列的方法可以發送Runnable對象,而sendMessage()系列的方法可以發送Message。
?處理來自其他線程的Message,安排來自其他線程的Runnable對象得以執行,可以使用handleMessage(Message)方法處理接收到的Message。
當一個Android應用程序被創建後,在它的UI線程中就會運行一個消息隊列,該隊列會關注對頂層應用程序組件的管理,比如Activity、Service和BroadcastReceiver,以及它們所創建的所有窗口。開發者可以創建自己的線程,並通過Handler對象的post()系列方法和sendMessage()系列方法與UI線程進行通信,被這些方法發送的Message或Runnable對象會在未來合適的時間被處理和執行。
什麼是handler?handler扮演了往MQ上添加消息和處理消息的角色(只處理由自己發出的消息),即通知MQ它要執行一個任務(sendMessage),並在loop到自己的時候執行該任務(handleMessage),整個過程是異步的。handler創建時會關聯一個looper,默認的構造方法將關聯當前線程的looper。默認的構造方法:
publicclass handler { final MessageQueue mQueue; // 關聯的MQ final Looper mLooper; // 關聯的looper final Callback mCallback; // 其他屬性 public Handler() { if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) { final Class klass = getClass(); if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) && (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) ==0) { Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: "+ klass.getCanonicalName()); } } // 默認將關聯當前線程的looper mLooper = Looper.myLooper(); // looper不能為空,即該默認的構造方法只能在looper線程中使用 if (mLooper ==null) { thrownew RuntimeException( "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); } // 重要!!!直接把關聯looper的MQ作為自己的MQ,因此它的消息將發送到關聯looper的MQ上 mQueue = mLooper.mQueue; mCallback =null; } // 其他方法 }
下面我們就可以為之前的LooperThread類加入Handler:
publicclass LooperThread extends Thread { private Handler handler1; private Handler handler2; @Override publicvoid run() { // 將當前線程初始化為Looper線程 Looper.prepare(); // 實例化兩個handler handler1 =new Handler(); handler2 =new Handler(); // 開始循環處理消息隊列 Looper.loop(); } }
可以看到,一個線程可以有多個Handler,但是只能有一個Looper!
Handler發送消息
有了handler之後,我們就可以使用post(Runnable),
postAtTime(Runnable, long),
postDelayed(Runnable, long),
sendEmptyMessage(int),
sendMessage(Message),
sendMessageAtTime(Message, long)和
sendMessageDelayed(Message, long)這些方法向MQ上發送消息了。光看這些API你可能會覺得handler能發兩種消息,一種是Runnable對象,一種是message對象,這是直觀的理解,但其實post發出的Runnable對象最後都被封裝成message對象了,見源碼:
// 此方法用於向關聯的MQ上發送Runnable對象,它的run方法將在handler關聯的looper線程中執行
publicfinalboolean post(Runnable r)
{
// 注意getPostMessage(r)將runnable封裝成message
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
privatefinal Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain(); //得到空的message
m.callback = r; //將runnable設為message的callback,
return m;
}
publicboolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)
{
boolean sent =false;
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue !=null) {
msg.target =this; // message的target必須設為該handler!
sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
else {
RuntimeException e =new RuntimeException(
this+" sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
}
return sent;
}
總之通過handler發出的message有如下特點:
1.message.target為該handler對象,這確保了looper執行到該message時能找到處理它的handler,即loop()方法中的關鍵代碼
msg.target.dispatchMessage(msg);
2.post發出的message,其callback為Runnable對象
Handler處理消息
說完了消息的發送,再來看下handler如何處理消息。消息的處理是通過核心方法dispatchMessage(Messagemsg)與鉤子方法handleMessage(Messagemsg)完成的,見源碼
// 處理消息,該方法由looper調用
publicvoid dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback !=null) {
// 如果message設置了callback,即runnable消息,處理callback!
handleCallback(msg);
} else {
// 如果handler本身設置了callback,則執行callback
if (mCallback !=null) {
/* 這種方法允許讓activity等來實現Handler.Callback接口,避免了自己編寫handler重寫handleMessage方法。 */
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
// 如果message沒有callback,則調用handler的鉤子方法handleMessage
handleMessage(msg);
}
}
// 處理runnable消息
privatefinalvoid handleCallback(Message message) {
message.callback.run(); //直接調用run方法!
}
// 由子類實現的鉤子方法
publicvoid handleMessage(Message msg) {
}
可以看到,除了handleMessage(Messagemsg)和Runnable對象的run方法由開發者實現外(實現具體邏輯),handler的內部工作機制對開發者是透明的。這正是handler API設計的精妙之處!
Handler的用處
handler被描述為“異步處理大師”,這歸功於Handler擁有下面兩個重要的特點:
1.handler可以在任意線程發送消息,這些消息會被添加到關聯的MQ上。
2.handler是在它關聯的looper線程中處理消息的。
這就解決了android最經典的不能在其他非主線程中更新UI的問題。android的主線程也是一個looper線程(looper在android中運用很廣),我們在其中創建的handler默認將關聯主線程MQ。因此,利用handler的一個solution就是在activity中創建handler並將其引用傳遞給worker thread,worker thread執行完任務後使用handler發送消息通知activity更新UI。(過程如圖)
下面給出sample代碼,僅供參考:
publicclass TestDriverActivity extends Activity {
private TextView textview;
@Override
protectedvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
textview = (TextView) findViewById(R.id.textview);
// 創建並啟動工作線程
Thread workerThread =new Thread(new SampleTask(new MyHandler()));
workerThread.start();
}
publicvoid appendText(String msg) {
textview.setText(textview.getText() +"\n"+ msg);
}
class MyHandler extends Handler {
@Override
publicvoid handleMessage(Message msg) {
String result = msg.getData().getString("message");
// 更新UI
appendText(result);
}
}
}
publicclass SampleTask implements Runnable {
privatestaticfinal String TAG = SampleTask.class.getSimpleName();
Handler handler;
public SampleTask(Handler handler) {
super();
this.handler = handler;
}
@Override
publicvoid run() {
try { // 模擬執行某項任務,下載等
Thread.sleep(5000);
// 任務完成後通知activity更新UI
Message msg = prepareMessage("task completed!");
// message將被添加到主線程的MQ中
handler.sendMessage(msg);
} catch (InterruptedException e) {
Log.d(TAG, "interrupted!");
}
}
private Message prepareMessage(String str) {
Message result = handler.obtainMessage();
Bundle data =new Bundle();
data.putString("message", str);
result.setData(data);
return result;
}
}
當然,handler能做的遠遠不僅如此,由於它能post Runnable對象,它還能與Looper配合實現經典的Pipeline Thread(流水線線程)模式。
三、封裝任務 Message
Message是線程之間通信的信息載體,它包含一些特定的描述信息和任意的附加數據。Message對象具有getData()和setData()方法,它們分別可以獲取和添加用Bundle對象封裝的數據,這些數據就是線程之間相互傳遞的數據。消息對象中還包含兩個int型的字段和一個Object型的字段,當通信的數據量少時,可以使用這三個字段存放數據
在整個消息處理機制中,message又叫task,封裝了任務攜帶的信息和處理該任務的handler。message的用法比較簡單,使用Message需要注意4點:
1、Message雖然也可以通過new來獲取,但是通常使用Message.obtain()或Handler.obtainMessage()方法來從消息池中獲得空消息對象,以節省資源;
2、如果一個Message只需要攜帶簡單的int型數據,應優先使用arg1和arg2屬性來傳遞數據,這樣比Bundle節省內存;
3、盡可能使用Message.what來標識信息,以便用不同的方式處理Message。
4、如果需要從工作線程返回很多數據信息,可以借助Bundle對象將這些數據集中到一起,然後存放到obj屬性中,再返回到主線程。
MessageQueue
* 顧名思義,消息隊列(MessageQueue)就是一個由Message組成的隊列,既然是隊列,就是先進先出的,即先入隊的Message會優先被取出。
*消息隊列是一個偏底層的類,它包含的Message由Looper對象分發出去。Message並不是直接被添加進消息隊列的,
*而是通過與Looper相關的MessageQueue.IdleHandler對象添加的。可以使用Looper.myQueue()方法取回當前線程的消息隊列
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