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  • Android的Looper,Handler以及线程间的通信

    原文转自:http://www.cnblogs.com/-OYK/archive/2011/08/03/2126657.html

    Android的消息机制(一)

    android 有一种叫消息队列的说法,这里我们可以这样理解:假如一个隧道就是一个消息队列,那么里面的每一部汽车就是一个一个消息,这里我们先忽略掉超车等种种因素,只那么先进隧道的车将会先出,这个机制跟我们android 的消息机制是一样的。

    一、    角色描述

    1.Looper:(相当于隧道) 一个线程可以产生一个Looper 对象,由它来管理此线程里的Message Queue( 车队,消息隧道) 。

    2.Handler: 你可以构造Handler 对象来与Looper 沟通,以便push 新消息到Message Queue 里;或者接收Looper( 从Message Queue取出) 所送来的消息。

    3. Message Queue( 消息队列): 用来存放线程放入的消息。

    4 .线程:UI thread 通常就是main thread ,而Android 启动程序时会替它建立一个Message Queue 。

    每一个线程里可含有一个Looper 对象以及一个MessageQueue 数据结构。在你的应用程序里,可以定义Handler 的子类别来接收Looper所送出的消息。

     

    在你的Android 程序里,新诞生一个线程,或执行 (Thread) 时,并不会自动建立其Message Loop 。

    Android 里并没有Global 的Message Queue 数据结构,例如,不同APK 里的对象不能透过Massage Queue 来交换讯息(Message) 。

    例如:线程A 的Handler 对象可以传递消息给别的线程,让别的线程B 或C 等能送消息来给线程A( 存于A 的Message Queue 里) 。

    线程A 的Message Queue 里的讯息,只有线程A 所属的对象可以处理。

    使用Looper.myLooper 可以取得当前线程的Looper 对象。

    使用mHandler = new EevntHandler(Looper.myLooper()); 可用来构造当前线程的Handler 对象;其中,EevntHandler 是自已实现的Handler 的子类别。

    使用mHandler = new EevntHandler(Looper.getMainLooper()); 可诞生用来处理main 线程的Handler 对象;其中,EevntHandler是自已实现的Handler 的子类别。

     

    这样描述可能太抽像,下面举几个实际的例子来说明:

    二、    举例

    1.  同线程内不同组件间的消息传递

    Looper 类用来管理特定线程内对象之间的消息交换(Message Exchange) 。你的应用程序可以产生许多个线程。而一个线程可以有许多个组件,这些组件之间常常需要互相交换讯息。如果有这种需要,您可以替线程构造一个Looper 对象,来担任讯息交换的管理工作。Looper 对象会建立一个MessageQueue 数据结构来存放各对象传来的消息( 包括UI 事件或System 事件等) 。如下图:

     

    每一个线程里可含有一个Looper 对象以及一个MessageQueue 数据结构。在你的应用程序里,可以定义Handler 的子类别来接收Looper所送出的消息。

    同线程不同组件之间的消息传递:

    public class Activity1 extends Activity implements OnClickListener{

           Button button null ;

           TextView text null ;

           @Override

           protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

                  super .onCreate(savedInstanceState);

                  setContentView(R.layout. activity1 );        

                  button = (Button)findViewById(R.id. btn );

                  button .setOnClickListener( this );

                  text = (TextView)findViewById(R.id. content );

           }

           public void onClick(View v) {

                  switch (v.getId()) {

                  case R.id. btn :

                         Looper looper = Looper.myLooper (); // 取得当前线程里的looper

                         MyHandler mHandler = new MyHandler(looper); // 构造一个handler 使之可与looper 通信

                         //buton 等组件可以由mHandler 将消息传给looper 后, 再放入messageQueue 中, 同时mHandler 也可以接受来自looper 消息

                         mHandler.removeMessages(0);

                         String msgStr = " 主线程不同组件通信: 消息来自button" ;

                         Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, msgStr); // 构造要传递的消息

                         mHandler.sendMessage(m); // 发送消息: 系统会自动调用handleMessage 方法来处理消息

                         break ;

                    }            

           }     

           private class MyHandler extends Handler{             

                  public MyHandler(Looper looper){

                         super (looper);

                  }

                  @Override

                  public void handleMessage(Message msg) { // 处理消息

                         text .setText(msg. obj .toString());

                  }            

           }

    }

     

    说明:

    此程序启动时,当前线程( 即主线程, main thread) 已诞生了一个Looper 对象,并且有了一个MessageQueue 数据结构。

        looper = Looper.myLooper (); 

    调用Looper 类别的静态myLooper() 函数,以取得目前线程里的Looper 对象.

    mHandler = new MyHandler (looper);

    构造一个MyHandler 对象来与Looper 沟通。Activity 等对象可以藉由MyHandler 对象来将消息传给Looper ,然后放入MessageQueue里;MyHandler 对象也扮演Listener 的角色,可接收Looper 对象所送来的消息。

    Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);

    先构造一个Message 对象,并将数据存入对象里。

    mHandler.sendMessage(m);

    就透过mHandler 对象而将消息m 传给Looper ,然后放入MessageQueue 里。

    此时,Looper 对象看到MessageQueue 里有消息m ,就将它广播出去,mHandler 对象接到此讯息时,会呼叫其handleMessage() 函数来处理,于是输出"This my message!" 于画面上,

    Android消息处理机制(二)

    角色综述(回顾):

       (1)UI thread 通常就是main thread ,而Android 启动程序时会替它建立一个MessageQueue 。

    (2) 当然需要一个Looper 对象,来管理该MessageQueue 。

    (3) 我们可以构造Handler 对象来push 新消息到Message Queue 里;或者接收Looper( 从Message Queue 取出) 所送来的消息。

    (4) 线程A 的Handler 对象可以传递给别的线程,让别的线程B 或C 等能送讯息来给线程A( 存于A 的Message Queue 里) 。

    (5) 线程A 的Message Queue 里的消息,只有线程A 所属的对象可以处理。

     

    子线程传递消息给主线程

    public class Activity2 extends Activity implements OnClickListener{

           Button button null ;

           TextView text null ;

           MyHandler mHandler null ;

           Thread thread ;

           @Override

           protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

                  super .onCreate(savedInstanceState);

                  setContentView(R.layout. activity1 );        

                  button = (Button)findViewById(R.id. btn );

                  button .setOnClickListener( this );

                  text = (TextView)findViewById(R.id. content );

           }

           public void onClick(View v) {

                  switch (v.getId()) {

                  case R.id. btn :

                         thread new MyThread();

                         thread .start();

                         break ;

                  }            

           }     

           private class MyHandler extends Handler{             

                  public MyHandler(Looper looper){

                         super (looper);

                  }

                  @Override

                  public void handleMessage(Message msg) { // 处理消息

                         text .setText(msg. obj .toString());

                  }            

           }

           private class MyThread extends Thread{

                  @Override

                  public void run() {

                         Looper curLooper = Looper.myLooper ();

                         Looper mainLooper = Looper.getMainLooper ();

                         String msg ;

                         if (curLooper== null ){

                                mHandler new MyHandler(mainLooper);

                                msg = "curLooper is null" ;

                         } else {

                                mHandler new MyHandler(curLooper);

                                msg = "This is curLooper" ;

                         }

                         mHandler .removeMessages(0);

                         Message m = mHandler .obtainMessage(1, 1, 1, msg);

                         mHandler .sendMessage(m);

                  }            

           }

    }

    说明:

    Android 会自动替主线程建立Message Queue 。在这个子线程里并没有建立Message Queue 。所以,myLooper 值为null ,而mainLooper 则指向主线程里的Looper 。于是,执行到:

    mHandler = new MyHandler (mainLooper);

    mHandler 属于主线程。

       mHandler.sendMessage(m);

    就将m 消息存入到主线程的Message Queue 里。mainLooper 看到Message Queue 里有讯息,就会作出处理,于是由主线程执行到mHandler 的handleMessage() 来处理消息。

    用Android线程间通信的Message机制

    在Android 下面也有多线程 的概念,在C/C++中,子线程可以是一个函数 ,一般都是一个带有循环的函数,来处理某些数据 ,优先线程只是一个复杂的运算过程,所以可能不需要while循环,运算完成,函数结束,线程就销毁。对于那些需要控制的线程,一般我们都是和互斥锁相互关联,从而来控制线程的进度,一般我们创建子线程,一种线程是很常见的,那就是带有消息循环的线程。
    消息循环是一个很有用的线程方式,曾经自己用C在Linux下面实现一个消息循环的机制 ,往消息队列里添加数据,然后异步的等待消息的返回。当消息队列为空的时候就会挂起线程,等待新的消息的加入。这是一个很通用的机制。
    在 Android,这里的线程分为有消息循环的线程和没有消息循环的线程,有消息循环的线程一般都会有一个Looper,这个事android的新概念。我 们的主线程(UI线程)就是一个消息循环的线程。针对这种消息循环的机制,我们引入一个新的机制Handle,我们有消息循环,就要往消息循环里面发送相 应的消息,自定义 消息一般都会有自己对应的处理,消息的发送和清除,消息的的处理,把这些都封装在Handle里面,注意Handle只是针对那些有Looper的线程,不管是UI线程还是子线程,只要你有Looper,我就可以往你的消息队列里面添加东西,并做相应的处理。
    但是这里还有一点,就是只要是关于UI相关的东西,就不能放在子线程中,因为子线程是不能操作UI的,只能进行数据、系统 等其他非UI的操作。
    那么什么情况下面我们的子线程才能看做是一个有Looper的线程呢?我们如何得到它Looper的句柄呢?
    Looper.myLooper();获得当前的Looper
    Looper.getMainLooper () 获得UI线程的Lopper
    我们看看Handle的初始化函数,如果没有参数,那么他就默认使用的是当前的Looper,如果有Looper参数,就是用对应的线程的Looper。
    如 果一个线程中调用Looper.prepare(),那么系统就会自动的为该线程建立一个消息队列,然后调用 Looper.loop();之后就进入了消息循环,这个之后就可以发消息、取消息、和处理消息。这个如何发送消息和如何处理消息可以再其他的线程中通过 Handle来做,但前提是我们的Hanle知道这个子线程的Looper,但是你如果不是在子线程运行 Looper.myLooper(),一般是得不到子线程的looper的。
    public void run() {
                synchronized (mLock) {
                    Looper.prepare();
                   //do something
                }
                Looper.loop();
            }
    所以很多人都是这样做的:我直接在子线程中新建handle,然后在子线程中发送消息,这样的话就失去了我们多线程的意义了。
    class myThread extends Thread{
                 private EHandler mHandler ;
                 public void run() {
                     Looper myLooper, mainLooper;
                     myLooper = Looper.myLooper ();
                    mainLooper = Looper.getMainLooper ();
                    String obj;
                    if (myLooper == null ){
                             mHandler = new EHandler(mainLooper);
                             obj = "current thread has no looper!" ;
                    }
                    else {
                         mHandler = new EHandler(myLooper);
                         obj = "This is from current thread." ;
                    }
                    mHandler .removeMessages(0);
                    Message m = mHandler .obtainMessage(1, 1, 1, obj);
                    mHandler .sendMessage(m);
                 }
      }
    可以让其他的线程来控制我们的handle,可以把 private EHandler mHandler ;放在外面,这样我们的发消息和处理消息都可以在外面来定义,这样增加程序 代码 的美观,结构更加清晰。
    对如任何的Handle,里面必须要重载一个函数
    public void handleMessage(Message msg)
    这个函数就是我们的消息处理,如何处理,这里完全取决于你,然后通过 obtainMessage和 sendMessage等来生成和发送消息, removeMessages(0)来清除消息队列。Google 真是太智慧了,这种框架 的产生,我们写代码更加轻松了。
    有的时候,我们的子线程想去改变UI了,这个时候千万不要再子线程中去修改,获得UI线程的Looper,然后发送消息即可。
    我们看看Goole Music App的源代码 。
    在MediaPlaybackActivity.java 中,我们可以看一下再OnCreate中的有这样的两句:
            mAlbumArtWorker = new Worker("album art worker");
            mAlbumArtHandler = new AlbumArtHandler(mAlbumArtWorker.getLooper());
    很 明显这两句,是构建了一个子线程。并且这个子线程还是Looper的子线程,这里很牛逼的使用了 mAlbumArtWorker.getLooper()这个函数,因为我们知道,我们能够得到子线程的Looper的途径只有一个:就是在子线程中调用 Looper.myLooper (),并且这个函数还要在我们perpare之后调用才能得到正确的Looper,但是他这里用了一个这样的什么东东 getLooper,不知道它是如何实现的?
    这里有一个大概的思路,我们在子线程的的prepare之后调用 myLooper ()这个方法,然后保存在一个成员变量中,这个getLooper就返回这个东西,但是这里会碰到多线程的一个很突出的问题,同步。我们在父线程中调用 mAlbumArtWorker.getLooper(),但是想要这个返回正确的looper就必须要求我们的子线程运行了prepare,但是这个东 西实在子线程运行的,我们如何保证呢?
    我们看Google是如何实现的?
       private class Worker implements Runnable {
            private final Object mLock = new Object();
            private Looper mLooper;
            
            /**
             * Creates a worker thread with the given name. The thread
             * then runs a [email=%7B@link]{@link [/email] android.os.Looper}.
             * @param name A name for the new thread
             */
            Worker(String name) {
                Thread t = new Thread(null, this, name);
                t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
                t.start();
                synchronized (mLock) {
                    while (mLooper == null) {
                        try {
                            mLock.wait();
                        } catch (InterruptedException ex) {
                        }
                    }
                }
            }
            
            public Looper getLooper() {
                return mLooper;
            }
            
            public void run() {
                synchronized (mLock) {
                    Looper.prepare();
                    mLooper = Looper.myLooper();
                    mLock.notifyAll();
                }
                Looper.loop();
            }
            
            public void quit() {
                mLooper.quit();
            }
        }
    我 们知道,一个线程类的构造函数是在主线程中完成的,所以在我们的 Worker的构造函数中我们创佳一个线程,然后让这个线程运行,这一这个线程的创建是指定一个 Runnabl,这里就是我们的Worker本身,在主线程调用 t.start();,这后,我们子线程已经创建,并且开始执行work的run方法。然后下面的代码很艺术:
    synchronized (mLock) {
                    while (mLooper == null) {
                        try {
                            mLock.wait();
                        } catch (InterruptedException ex) {
                        }
                    }
                }
    我们开始等待我们的子线程给mLooper赋值,如果不赋值我们就继续等,然后我们的子线程在运行run方法之后,在给 mLooper赋值之后,通知worker够着函数中的wait,然后我们的构造函数才能完成,所以我们说:
    mAlbumArtWorker = new Worker("album art worker");
    这句本身就是阻塞的,它创建了一个子线程,开启了子线程,并且等待子线程给mLooper赋值,赋值完成之后,这个函数才返回,这样才能保证我们的子线程的Looper的获取 绝对是正确的,这个构思很有创意。值得借鉴

    Android中Handler的使用方法——在子线程中更新界面

    本文主要介绍Android的Handler的使用方法。Handler可以发送Messsage和Runnable对象到与其相关联的线程的消息队列。每个Handler对象与创建它的线程相关联,并且每个Handler对象只能与一个线程相关联。

    1.    Handler一般有两种用途:1)执行计划任务,你可以再预定的实现执行某些任务,可以模拟定时器。2)线程间通信。在Android的应用启动时,会 创建一个主线程,主线程会创建一个消息队列来处理各种消息。当你创建子线程时,你可以再你的子线程中拿到父线程中创建的Handler对象,就可以通过该 对象向父线程的消息队列发送消息了。由于Android要求在UI线程中更新界面,因此,可以通过该方法在其它线程中更新界面。 
    ◆ 通过Runnable在子线程中更新界面的例子

    1.○ 在onCreate中创建Handler 
    public class HandlerTestApp extends Activity { 
            Handler mHandler; 
            TextView mText; 
            /** Called when the activity is first created. */ 
           @Override 
           public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
               super.onCreate(savedInstanceState); 
               setContentView(R.layout.main); 
               mHandler = new Handler();//创建Handler 
               mText = (TextView) findViewById(R.id.text0);//一个TextView 
           } 
         ○ 构建Runnable对象,在runnable中更新界面,此处,我们修改了TextView的文字.此处需要说明的是,Runnable对象可以再主线程中创建,也可以再子线程中创建。我们此处是在子线程中创建的。  
         Runnable mRunnable0 = new Runnable() 
        { 
                    @Override 
                    public void run() { 
                            mText.setText("This is Update from ohter thread, Mouse DOWN"); 
                    } 
        }; 
    ?    ○ 创建子线程,在线程的run函数中,我们向主线程的消息队列发送了一个runnable来更新界面。

        private void updateUIByRunnable(){ 
              new Thread()  
             {  
                   //Message msg = mHandler.obtainMessage();  
                  public void run()  
                 { 

                       //mText.setText("This is Update from ohter thread, Mouse DOWN");//这句将抛出异常 
                       mHandler.post(mRunnable0);  
                 }  
             }.start();

         }

    ◆ 用Message在子线程中来更新界面

    1.    用Message更新界面与Runnable更新界面类似,只是需要修改几个地方。
        ○ 实现自己的Handler,对消息进行处理

        private class MyHandler extends Handler 
        { 

            @Override 
            public void handleMessage(Message msg) { 
                super.handleMessage(msg); 
                switch(msg.what) 
                { 
                case UPDATE ://在收到消息时,对界面进行更新 
                    mText.setText("This update by message"); 
                    break; 
                } 
            } 
        }

        ○ 在新的线程中发送消息     
        private void updateByMessage() 
        { 
            //匿名对象 
             new Thread() 
             { 
                    public void run() 
                    { 
                        //mText.setText("This is Update from ohter thread, Mouse DOWN");

                        //UPDATE是一个自己定义的整数,代表了消息ID 
                        Message msg = mHandler.obtainMessage(UPDATE); 
                        mHandler.sendMessage(msg); 
                    } 
             }.start(); 
        }


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