Android 异步消息处理机制解析

Android 中的异步消息处理主要由四个部分组成，Message、Handler、MessageQueue、Looper。下面将会对这四个部分进行一下简要的介绍。

1. Message：

　　Message 是在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。通常使用 Message 的 what 字段携带命令，除此之外还可以使用 arg1 和

arg2 字段来携带一些整形数据，使用 obj 字段携带一个 Object 对象。

2. Handler：

　　Handler 顾名思义也就是处理者的意思，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 handlerMessage()方法中。

3. MessageQueue：

　　MessageQueue 是消息队列的意思，它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。

4. Looper：

　　Looper 是每个线程中的 MessageQueue 的管家，调用 Looper 的 loop() 方法后，就会进入到一个无限循环当中，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。

------------------------------异步消息处理流程--------------------------------------

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    public static final int UPDATE_TEXT = 1;

    private TextView text;
    private Button changeText;

    private Handler handler = new Handler() {


        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case UPDATE_TEXT:
                    //在这里执行UI操作
                    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);
        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() {
                        //子线程中改变UI导致程序崩溃
                        //text.setText("Nice to meet you");

                        Message message = new Message();
                        message.what = UPDATE_TEXT;
                        //将Message对象发送出去
                        handler.sendMessage(message);
                    }
                }).start();
        }
    }
}

　　首先需要在主线程当中创建一个 Handler 对象，并重写 handleMessage() 方法。

　　然后当子线程中需要进行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，于是就可以安心地进行UI操作了。

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了主线程，从不能更新 UI 变成了可更新 UI，整个异步消息处理的核心思想也就如此。

 

----------------------使用AsyncTask----------------------------

为了更加方便我们在子线程中对 UI 进行操作，Android 还提供了另外一些好用的工具，AsyncTask 就是其中之一。借助 AsyncTask，即使你对异步消息处理机制完全不了解，也可以十分简单地从子线程切换到主线程。当然，AsyncTask 背后的实现原理也是基于异步消息处理机制的，只是 Android 做了很好的封装而已。

AsyncTask 的基本用法：

　　首先来看一下 AsyncTask 的基本用法，由于 AsyncTask 是一个抽象类，所以如果我们想使用它，就必须创建一个子类去继承它。

　　在继承时我们可以为 AsyncTask 类指定三个泛型参数，这三个参数的用途如下：

　　　　Params：在执行 AsyncTask 时需要传入的参数，可用于在后台任务中使用。

　　　　Progress：后台任务执行时，如果需要在界面上显示当前的进度，则使用这里指定的泛型作为进度单位。

　　　　Result：当任务执行完毕后，如果需要对结果进行返回，则使用这里指定的泛型作为返回值类型。

/**
 * AsyncTask泛型参数解释
 * Void 表示在执行AsyncTask的时候不需要传入参数给后台任务
 * Integer 表示使用整形数据来作为进度显示单位
 * Boolean 表示使用布尔类型数据来反馈执行结果
 */
class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {

    @Override
    protected Boolean doInBackground(Void... params) {
        return null;
    }
}

　　接着我们还需要重写 AsyncTask 中的几个方法才能完成对任务的定制。

　　　　onPreExecute()：

　　　　　　这个方法会在后台任务开始执行之前调用，用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框等。

　　　　doInBackground(Params...)：

　　　　　　这个方法中的所有代码都会在子线程中运行，我们应该在这里去处理所有的耗时任务。注意，在这个方法中是不可以进行 UI 操作的。

　　　　onProgressUpdate(Progress...)：

　　　　　　当后台任务中调用了 publishProgress(Progress...)方法后，这个方法就会很快被调用，方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。在这个方法中可以对 UI 进行操作，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应地更新。

　　　　onPostExecute(Result)：

　　　　　　当后台任务执行完毕并通过 return 语句进行返回时，这个方法就很快会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中，可以利用返回的数据来进行一些 UI 操作，比如提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。

class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {

    @Override
    protected void onPreExecute() {
        //显示进度对话框
//        ProgressDialog.show();
    }

    @Override
    protected Boolean doInBackground(Void... params) {
        try {
            while (true) {
                int downloadPercent = 0;
                //这是一个虚构的方法
//                downloadPercent = doDownload;
                publishProgress(downloadPercent);
                if (downloadPercent >= 100) {
                    break;
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
        return true;
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
        //在这里更新下载进度
//        progressDialog.setMessage("Downloaded " + values[0] + "%");
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Boolean result) {
        //关闭进度对话框
//        progressDialog.dismiss();
        //在这里提示下载结果
        if (result) {
//             Toast.makeText(context,"Download succeeded",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } else {
//            Toast.makeText(context,"Download failed",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
}

简单来说，使用 AsyncTask 的诀窍就是，在 doInBackground() 方法中去执行具体的耗时任务，在 onProgressUpdate() 方法中进行 UI 操作，在 onPostExecute()方法中执行一些任务的收尾工作。

　　如果想要启动这个任务，只需编写以下代码即可：

　　　　new DownloadTask.execute();

以上就是 AsyncTask 的基本用法。我们并不需要去考虑异步消息处理机制，也不需要专门使用一个 Handler 来发送和接收消息，只需要调用一下 publishProgress()方法就可以轻松地从子线程切换到 UI 线程了。