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Android的消息机制(异步处理)

Android的消息机制(异步处理)

作者: minminaya | 来源:发表于2017-03-19 01:43 被阅读76次

    Android学习整理 - 系列


    目录:

    Android的消息机制(异步处理)组成

    1. Message
    2. Handler
    3. 消息队列MessageQueue
    4. Looper

    AsyncTask
    Looper与Handler的关系(关键)
    AsyncTask和Handler对比
    RxAndroid


    Android异步处理组成

    • Message
    • Handler
    • MessageQueue
    • Looper

    Message

    在线程之间传递的消息,可以在内部携带少量的信息,用于在不同线程之间交换数据。比如,在Activity中

    private Handler mHandler = new Handler(){
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                super.handleMessage(msg);
                //这里处理发过来的信息
                if (msg.what == 1){
                    //收到对应的信息开始程序控制逻辑
                    Log.d(TAG,"收到风,开始bb");
                }
            }
        };
    

    然后发送信息

            Message message = new Message();
            message.what = 1;
            mHandler.sendMessage(message);
    

    下面是Message能携带的信息类型

    Handler

    处理者,只要用于发送和处理信息。
    发送消息一般用Handler的sendMessage方法,有时候会用带有AtTime的mHandler.sendMessageAtTime()等方法定时发送实现定时启动某些功能或更新ui的的功能。最终消息传到Handler的handleMessage方法处理

    消息队列MessageQueue

    主要用于存放所有通过Handler发送的的消息。这部分消息一直存放于消息队列中,等待被处理。重要的是,每个线程
    只会有一个MessageQueue对象

    Looper

    它是每个线程中MessageQueue的管家,这个是很重要的,当调用Looper的loop()方法后,就会进入到一个无限循环中,然后 每当发现消息队列中存在一条消息就取出,并传递到Handler的handleMessage()方法中。每个线程只会有一个Looper对象

    流程

    • 首先,在主线程中创建一个Handler对象,重写handleMessage方法。
    • 当主线程需要进行UI操作(比如播放器更新SeekBar),就创建一个Message对象,通过Handler把消息发送出去。之后这条消息将会被添加到消息队列等待被处理,并且Looper会一直尝试从消息队列中取出待处理消息,最后发到Handler的handleMessage()方法中。

    Handler是在主线程中创建的,所以handleMessage()方法中的代码也会在主线程中运行。这样就不用担心子线程UI操作出错

    异步消息处理机制流程图

    Android也封装了上面这个流程

    runOnUiThread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    
                }
            });
    

    AsyncTask

    Android为了方便我们在子线程中对UI进行操作,提供的工具。原理也是基于上面的异步消息处理机制流程。嗯,其实就是封装的意思。

    基本用法
    class AsyncTaskDemo extends AsyncTask<Params, Progress, Result>{
            //四个重载方法
          }
    

    上面的AsyncTask类总共有三个范型

    • Params 执行AsyncTask时传入的参数,一般用于在后台任务中使用
    • Progress 后台任务如果需要进度,使用这里指定的范型作为进度的单位
    • Result 任务处理完成后,如果需要返回结果,使用这里的范型作为返回值类型

    AsyncTask的重载方法

    • onPreExecute()
      在后台任务执行前开始调用,用于界面上的初始化等,比如显示进度条对话框

    • doInBackground(Params...)
      这里的代码会之执行在子线程,可以在这里处理所有的耗时任务,任务完成可以通过return语句来返回任务的执行结果,特殊情况下,AsyncTask的第一个范型为Void,则不返回任务的执行结果。
      警告:这里不能进行UI操作,如果需要反馈当前任务的执行进度,调用publishProgress(Progress...)来完成

    • onProgressUpdate(Progress...)

      在这里对UI进行操作
      当在doInBackground(Params...)执行了publishProgress(Progress...)方法后,这个方法就会被调用,看参数是一样的,就是
      publishProgress(Progress...)传过来的

    • onPostExecute(Result)

      后台任务执行结束时被调用,Result是doInBackground(Params...)返回的数据,我们可以在这里进行最后的UI工作,比如,关闭进度条窗口

    全部的就像这样

    /**
         *  @param Void 后台任务返回空值 doInBackground()
         *  @param Integer 有进度条,用这个作为进度显示单位 onProgressUpdate()
         *  @param Boolean 用布尔型数据反馈执行结果 onPostExecute
         * */
        class AsyncTaskDemo extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean>{
    
            @Override
            protected Boolean doInBackground(Void... params) {
    //            后台处理耗时任务,比如下载,这里有进度
                publishProgress(Progress...);//这个方法把进度发到onProgressUpdate()处理了
                return null;
            }
    
            @Override
            protected void onPreExecute() {
    //            显示进度对话框,任务开始前
            }
    
            @Override
            protected void onPostExecute(Boolean aBoolean) {
                //任务完成时调用,可以响应任务结束的逻辑(用Result操作)
                //关闭进度条框
            }
    
            @Override
            protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
                //更新UI,比如进度条值
            }
        }
    

    最后

     new AsyncTaskDemo().execute();
    

    就启动任务了


    Looper与Handler的关系

    转载自 详解Handler和Looper的关系

    Handler

    A Handler allows you to send and process Message
    and Runnable objects associated with a thread's MessageQueue
    . Each Handler instance is associated with a single thread and that thread's message queue. When you create a new Handler, it is bound to the thread / message queue of the thread that is creating it -- from that point on, it will deliver messages and runnables to that message queue and execute them as they come out of the message queue.

    Looper

    Class used to run a message loop for a thread. Threads by default do not have a message loop associated with them; to create one, call prepare()
    in the thread that is to run the loop, and then loop()
    to have it process messages until the loop is stopped.
    Most interaction with a message loop is through the Handler
    class.

    Handler就是从消息队列中拿出消息,Looper是负责遍历和拿取消息队列内的消息的

    Looper源码

    public class Looper {  
        // 每个线程中的Looper对象其实是一个ThreadLocal,即线程本地存储(TLS)对象  
        private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();  
        // Looper内的消息队列  
        final MessageQueue mQueue;  
        // 当前线程  
        Thread mThread;  
        // 。。。其他属性  
      
        // 每个Looper对象中有它的消息队列,和它所属的线程  
        private Looper() {  
            mQueue = new MessageQueue();  
            mRun = true;  
            mThread = Thread.currentThread();  
        }  
      
        // 我们调用该方法会在调用线程的TLS中创建Looper对象  
        public static final void prepare() {  
            if (sThreadLocal.get() != null) {  
                // 试图在有Looper的线程中再次创建Looper将抛出异常  
                throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");  
            }  
            sThreadLocal.set(new Looper());  
        }  
        // 其他方法  
    }  
    

    可以看到Looper的构造函数Looper()被声明为private,也就是说,在外部,我们不能直接的使用Looper的构造函数。所以,它这么创建Looper对象,看下面

    public static final void prepare() {  
           if (sThreadLocal.get() != null) {  
               // 试图在有Looper的线程中再次创建Looper将抛出异常  ,只能有一个
               throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");  
           }  
            //创建Looper对象
           sThreadLocal.set(new Looper());  
       }  
    

    这个方法系统会在ThreadLocal内添加一个Looper对象,并且只能有一个Looper对象,接着

    public static final void loop() {  
           Looper me = myLooper();  //得到当前线程Looper  
           MessageQueue queue = me.mQueue;  //得到当前looper的MQ  
             
           // 这两行没看懂= = 不过不影响理解  
           Binder.clearCallingIdentity();  
           final long ident = Binder.clearCallingIdentity();  
           // 开始循环  
           while (true) {  
               Message msg = queue.next(); // 取出message  
               if (msg != null) {  
                   if (msg.target == null) {  
                       // message没有target为结束信号,退出循环  
                       return;  
                   }  
                   // 日志。。。  
                   if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(  
                           ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "  
                           + msg.callback + ": " + msg.what  
                           );  
                   // 非常重要!将真正的处理工作交给message的target,即后面要讲的handler  
                   msg.target.dispatchMessage(msg);  
                   // 还是日志。。。  
                   if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(  
                           "<<<<< Finished to    " + msg.target + " "  
                           + msg.callback);  
                     
                   // 下面没看懂,同样不影响理解  
                   final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();  
                   if (ident != newIdent) {  
                       Log.wtf("Looper", "Thread identity changed from 0x"  
                               + Long.toHexString(ident) + " to 0x"  
                               + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "  
                               + msg.target.getClass().getName() + " "  
                               + msg.callback + " what=" + msg.what);  
                   }  
                   // 回收message资源  
                   msg.recycle();  
               }  
           }  
       }  
    

    当我们调用Looper.loop()这个方法后,Looper才真正的开始工作

    Looper me = myLooper();  //得到当前线程Looper  
    MessageQueue queue = me.mQueue;  //得到当前looper的MQ  
    

    获取到当前Looper的MessageQueue,每一个Looper都有一个消息队列,并且这个消息队列作为Looper的一个成员属性。

    然后再while内循环这个消息队列,不断的取出数据

    Message msg = queue.next(); // 取出message  
    

    判断该消息队列是否到结尾

    if (msg != null)  
    
    if (msg.target == null) {  
          // message没有target为结束信号,退出循环  
          return;  
    }  
    

    最后注意下

    looper()里有一句很关键

    msg.target.dispatchMessage(msg)
    

    其实是调用了

     /**
         * Handle system messages here.
         */
        public void dispatchMessage(Message msg) {
            if (msg.callback != null) {
                handleCallback(msg);
            } else {
                if (mCallback != null) {
                    if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                        return;
                    }
                }
                //这里
                handleMessage(msg);
            }
        }
    

    恩。关键在handleMessage(msg);很熟悉吧


    AsyncTask和Handler对比

    AsyncTask

    • 优点:简单,快捷,过程可控
    • 缺点:使用多个异步操作并进行UI变更时,将会变复杂

    Handler

    • 优点:结构清晰,功能定义明确,适合多个后台任务,
    • 缺点:单个后台异步处理,代码过多(相对AsyncTask)

    RxAndroid

    ....恕我直言,不是针对上面某一个人........


    RxAndroid:上面的Handler。AsyncTask都是辣鸡

    优点:可以更好的处理内存泄露问题, 代码也更加优雅和可读, 选择执行线程和监听线程也更加方便。

    建设中。插眼


    Handler与AsyncTask参考自郭霖《第一行代码》

    晚安

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