Android异步处理系列文章四篇之三
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。
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