Handler+Looper+MessageQueue深入详解

 在《Android异步处理一：使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面》中，我们讲到使用Thread+Handler的方式来实现界面的更新，其实是在非UI线程发送消息到UI线程，通知UI线程进行界面更新，这一篇我们将深入学习Android线程间通讯的实现原理。

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

01	package com.zhuozhuo;

02

03	import android.app.Activity;

04	import android.os.Bundle;

05	import android.os.Handler;

06	import android.os.Looper;

07	import android.os.Message;

08	import android.util.Log;

09	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

01	<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

02	<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

03	android:orientation="vertical"

04	android:layout_width="fill_parent"

05	android:layout_height="fill_parent"

06

>

07

<TextView

08	android:layout_width="fill_parent"

09	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

01	final MessageQueue mQueue;

02	final Looper mLooper;

03	public Handler() {

04	if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {

05	final Class<? extends Handler> klass = getClass();

06	if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&

07	(klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {

08	Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +

09	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

01	public static final void loop() {

02	Looper me = myLooper();

03	MessageQueue queue = me.mQueue;

04

05	// Make sure the identity of this thread is that of the local process,

06	// and keep track of what that identity token actually is.

07	Binder.clearCallingIdentity();

08	final long ident = Binder.clearCallingIdentity();

09

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

01	public void dispatchMessage(Message msg) {

02	if (msg.callback != null) {

03	handleCallback(msg);

04

} else {

05	if (mCallback != null) {

06	if (mCallback.handleMessage(msg)) {

07

return;

08

}

09

}

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。

文章转自：http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6771331