解析Android的 消息传递机制Handler
1. 什么是Handler:
Handler 网络释义“操纵者,管理者的”意思,在Android里面用于管理多线程对UI的操作;
2. 为什么会出现Handler:
在Android的设计机制里面,只允许主线程(一个程序第一次启动时所移动的线程,因为此线程主要是完成对UI相关事件的处理,所以也称UI线程)
对UI进行修改等操作,这是一种规则的简化,之所以这样简化是因为Android的UI操作时线程不安全的,为了避免多个线程同时操作UI造成线程安全
问题,才出现了这个简化的规则。
由此以来,问题就出现了,因为只允许主线程修改UI,那么如果新线程的操作需要修改原来的UI该如何进行的?举个常见的例子就是:如果新线程的操作是更新UI中TextView
的值,那么该如何操作?
这时候就需要Handler在新线程和主线程(UI线程)之间传递休息;
3. Handler的功能:
主要就是两个:
1)在新启动的线程中发送消息;
2)在主线程中获取,处理消息;
看似简单,但是如何处理同步问题却是一个难题,即如何把握新线程发送消息的时机和主线程处理消息的时机。这个问题的解决方案是:
在主线程和新线程之间使用一个叫做MessageQueue的队列,新启动的线程发送消息时将消息先发送到与之关联的MessageQueue,然后主线程的Handler方法会被调用
从MessageQueue中去取相应的消息进行处理。
4. Handler的实现机制
Handler的实现主要是依靠下面的几个方法:
读取消息使用到的方法是;
void handleMessage(Message msg) ,进程通过重写这个方法来处理消息。
final boolean hasMessage(int what), 检查消息队列中是否包含what属性为指定值的消息。
final boolean hasMessage(int what,Object object),减产队列中是否有指定值和指定对象的消息。
Message obtainMessage(): 获取消息,课被多种方式重载。
发送消息用到的方法有:
sendEmptyMessage(int what): 发送空消息;
final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis):指定多少毫秒之后发送空消息
final boolean sendMessage(Message msg):立即发送消息
final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)指定多少毫秒之后发送空消息
public class HandlerTest extends Activity { ImageView show; // 代表从网络下载得到的图片 Bitmap bitmap; Handler handler = new Handler() { @Override <span style="color:#ff0000;">public void handleMessage(Message msg)</span> { if(msg.what == 0x123) //如果该消息是本程序发的 { // 使用ImageView显示该图片 show.setImageBitmap(bitmap); } } }; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); show = (ImageView) findViewById(R.id.show); <span style="color:#ff0000;">new Thread()</span> { public void run() { try { // 定义一个URL对象 URL url = new URL("http://img001.21cnimg.com/photos"+ <span style="white-space:pre"> </span>"/album/20140626/o/C164BDB0B24F59929C2113C0A9910636.jpeg"); // 打开该URL对应的资源的输入流 InputStream is = url.openStream(); // 从InputStream中解析出图片 bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is); // 发送消息、通知UI组件显示该图片 <span style="color:#ff0000;">handler.sendEmptyMessage(0x123);</span> is.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }.start(); } }
新的进程在将图片从网上解析下来之后向主进程发送空消息,之后主线程中handleMessage()的方法会被自动调用,更新UI。
5. 深入理解Handler的工作机制
上面我们看到了一个简单的Handler的工作过程,其中Handler是在主线程中定义的。如果Handler是在子线程中定义的那么可以更深入的理解他的工作原理。
因为有的时候我们需要将主线程中的消息传递给子线程,让子线程去处理一些计算量比较大的任务,因为应用程序应尽量避免在UI线程中执行耗时操作,否则会
导致ANR异常(Application Not Responding)。这样的话,我们上面所讲的 主线程和新线程的角色就发生了颠倒,主线程需要向新线程发送消息,然后新线程
进行消息的处理。在这种情况下,Handler需要定义在新线程中,在这种情况下需要做一些额外的工作。
我们先来解释一下配合Handler的其它组件:
Looper: 每个线程对应一个looper,它负责管理MessageQueue,将消息从队列中取出交给Handler进行处理;
MessageQueue:负责管理Message,接收Handler发送过来的message;
下图是整个工作的流程:
下面我们具体阐述一下工作的过程:
在创建一个Handler之前需要先创建Looper,创建的方式是Looper.prepare();
在创建Looper的同时会自动创建MessageQueue;
下面 创建一个Handler的对象
然后调用Looper的loop()方法
下面的这段代码是一个实例,摘自 疯狂android讲义;主进程将上限发送给子线程计算2-上限之间的素数
public class CalPrime extends Activity { static final String UPPER_NUM = "upper"; EditText etNum; CalThread calThread; // 定义一个线程类 class CalThread extends Thread { <span style="color:#cc0000;">public Handler mHandler;</span> public void run() { <span style="color:#ff0000;">Looper.prepare();</span> <span style="color:#ff0000;">mHandler = new Handler()</span> { // 定义处理消息的方法 @Override public void handleMessage(Message msg) { if(msg.what == 0x123) { int upper = msg.getData().getInt(UPPER_NUM); List<Integer> nums = new ArrayList<Integer>(); // 计算从2开始、到upper的所有质数 outer: for (int i = 2 ; i <= upper ; i++) { // 用i处于从2开始、到i的平方根的所有数 for (int j = 2 ; j <= Math.sqrt(i) ; j++) { // 如果可以整除,表明这个数不是质数 if(i != 2 && i % j == 0) { continue outer; } } nums.add(i); } // 使用Toast显示统计出来的所有质数 Toast.makeText(CalPrime.this , nums.toString() , Toast.LENGTH_LONG).show(); } } }; <span style="color:#ff0000;">Looper.loop();</span> } } @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); etNum = (EditText)findViewById(R.id.etNum); <span style="color:#ff0000;">calThread = new CalThread();</span> // 启动新线程 <span style="color:#ff0000;">calThread.start();</span> } // 为按钮的点击事件提供事件处理函数 public void cal(View source) { // 创建消息 <span style="color:#ff0000;">Message msg = new Message();</span> msg.what = 0x123; Bundle bundle = new Bundle(); bundle.putInt(UPPER_NUM , Integer.parseInt(etNum.getText().toString())); <span style="color:#ff0000;">msg.setData(bundle);</span> // 向新线程中的Handler发送消息 <span style="color:#ff0000;">calThread.mHandler.sendMessage(msg);</span> } }
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