在分析Android消息机制之前,我们先来看一段代码:
01 | public class MainActivity extends Activity implements View.OnClickListener { |
03 | private TextView stateText; |
07 | public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { |
08 | super.onCreate(savedInstanceState); |
09 | setContentView(R.layout.main); |
10 | stateText = (TextView) findViewById(R.id.tv); |
11 | btn = (Button) findViewById(R.id.btn); |
13 | btn.setOnClickListener(this); |
17 | public void onClick(View v) { |
18 | new WorkThread().start(); |
22 | private class WorkThread extends Thread { |
28 | stateText.setText("completed"); |
这段代码似乎看上去很正常,但是当你运行时就会发现,它会报一个致命性的异常:
1 | ERROR/AndroidRuntime(421): FATAL EXCEPTION: Thread-8 |
2 | ERROR/AndroidRuntime(421): android.view.ViewRoot$CalledFromWrongThreadException: |
3 | Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views. |
到底是怎么回事呢?原因在于,Android系统中的视图组件并不是线程安全的,如果要更新视图,必须在主线程中更新,不可以在子线程中执行更新的操作。
既然这样,我们就在子线程中通知主线程,让主线程做更新操作吧。那么,我们如何通知主线程呢?我们需要使用到Handler对象。
我们稍微修改一下上面的代码:
01 | public class MainActivity extends Activity implements View.OnClickListener { |
03 | private static final int COMPLETED = 0; |
05 | private TextView stateText; |
08 | private Handler handler = new Handler() { |
10 | public void handleMessage(Message msg) { |
11 | if (msg.what == COMPLETED) { |
12 | stateText.setText("completed"); |
18 | public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { |
19 | super.onCreate(savedInstanceState); |
20 | setContentView(R.layout.main); |
21 | stateText = (TextView) findViewById(R.id.tv); |
22 | btn = (Button) findViewById(R.id.btn); |
24 | btn.setOnClickListener(this); |
28 | public void onClick(View v) { |
29 | new WorkThread().start(); |
33 | private class WorkThread extends Thread { |
39 | Message msg = new Message(); |
41 | handler.sendMessage(msg); |
通过上面这种方式,我们就可以解决线程安全的问题,把复杂的任务处理工作交给子线程去完成,然后子线程通过handler对象告知主线程,由主线程更新视图,这个过程中消息机制起着重要的作用。
下面,我们就来分析一下Android中的消息机制。
熟悉Windows编程的朋友知道Windows程序是消息驱动的,并且有全局的消息循环系统。Google参考了Windows的消息循环机制, 也在Android系统中实现了消息循环机制。Android通过Looper、Handler来实现消息循环机制。Android的消息循环是针对线程 的,每个线程都可以有自己的消息队列和消息循环。
Android系统中的Looper负责管理线程的消息队列和消息循环。通过Looper.myLooper()得到当前线程的Looper对象,通过Looper.getMainLooper()得到当前进程的主线程的Looper对象。
前面提到,Android的消息队列和消息循环都是针对具体线程的,一个线程可以存在一个消息队列和消息循环,特定线程的消息只能分发给本线程,不 能跨线程和跨进程通讯。但是创建的工作线程默认是没有消息队列和消息循环的,如果想让工作线程具有消息队列和消息循环,就需要在线程中先调用 Looper.prepare()来创建消息队列,然后调用Looper.loop()进入消息循环。下面是我们创建的工作线程:
01 | class WorkThread extends Thread { |
02 | public Handler mHandler; |
07 | mHandler = new Handler() { |
08 | public void handleMessage(Message msg) { |
这样一来,我们创建的工作线程就具有了消息处理机制了。
那么,为什么前边的示例中,我们怎么没有看到Looper.prepare()和Looper.loop()的调用呢?原因在于,我们的Activity是一个UI线程,运行在主线程中,Android系统会在Activity启动时为其创建一个消息队列和消息循环。
前面提到最多的是消息队列(MessageQueue)和消息循环(Looper),但是我们看到每个消息处理的地方都有Handler的存在,它 是做什么的呢?Handler的作用是把消息加入特定的Looper所管理的消息队列中,并分发和处理该消息队列中的消息。构造Handler的时候可以 指定一个Looper对象,如果不指定则利用当前线程的Looper对象创建。下面是Handler的两个构造方法:
02 | * Default constructor associates this handler with the queue for the |
05 | * If there isn't one, this handler won't be able to receive messages. |
08 | if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) { |
09 | final Class<? extends Handler> klass = getClass(); |
10 | if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) && |
11 | (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) { |
12 | Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " + |
13 | klass.getCanonicalName()); |
17 | mLooper = Looper.myLooper(); |
18 | if (mLooper == null) { |
19 | throw new RuntimeException( |
20 | "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); |
22 | mQueue = mLooper.mQueue; |
27 | * Use the provided queue instead of the default one. |
29 | public Handler(Looper looper) { |
31 | mQueue = looper.mQueue; |
下面是消息机制中几个重要成员的关系图:
一个Activity中可以创建出多个工作线程,如果这些线程把他们消息放入Activity主线程的消息队列中,那么消息就会在主线程中处理了。因为主线程一般负责视图组件的更新操作,对于不是线程安全的视图组件来说,这种方式能够很好的实现视图的更新。
那么,子线程如何把消息放入主线程的消息队列中呢?只要Handler对象以主线程的Looper创建,那么当调用Handler的 sendMessage方法,系统就会把消息主线程的消息队列,并且将会在调用handleMessage方法时处理主线程消息队列中的消息。
对于子线程访问主线程的Handler对象,你可能会问,多个子线程都访问主线程的Handler对象,发送消息和处理消息的过程中会不会出现数据 的不一致呢?答案是Handler对象不会出现问题,因为Handler对象管理的Looper对象是线程安全的,不管是添加消息到消息队列还是从消息队 列中读取消息都是同步保护的,所以不会出现数据不一致现象。
深入理解Android消息处理机制对于应用程序开发非常重要,也可以让我们对线程同步有更加深刻的认识,希望这篇文章可以对朋友们有所帮助。