Android學習筆記之訊息機制

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  Android的訊息機制主要是指Handler的運行機制以及Handler所附帶的MessageQueue和Looper的工作過程。 

  1.為什麼要使用Handler？

         Android規定訪問UI只能在主線程中進行，如果在子線程中訪問UI，則會拋出異常。同時Android建議不能在主線程中進行耗時的操作，不然會導致程式無法響應即ANR。因此耗時的工作只能交給子線程去做，而子線程卻不能直接存取UI，為瞭解決這個矛盾，Android提供了Handler。Handler的主要作用是將某個任務切換到某個指定的線程中去執行。例如，我們在主線程中建立Handler，在子線程執行完耗時任務後，就可以通過Handler將更新UI的操作切換到主線程中去執行。

  2.為什麼系統不允許在子線程中訪問UI？

        因為Android的UI控制項不是安全執行緒的，如果在多線程中並發訪問可能會導致UI控制項處於不可預期的狀態。

  3.Handler與MessageQueue，Looper

        Android的訊息機制主要是指Handler的運行機制，Handler的運行需要訊息佇列（MessageQueue）和訊息迴圈（Looper）的支撐。

       訊息佇列的內部儲存結構並不是真正的隊列，而是單鏈表。訊息佇列只是一個訊息的儲存單元，不能處理訊息，而Looper就是來處理訊息的。Looper會無限迴圈的去查看是否有訊息，如果有，就處理，否則一直等待。

     Handler建立時會採用當前線程的Looper來構造訊息迴圈系統，如果當前線程沒有Looper，則會報錯（有的時候，也可以通過建構函式指定一個Looper）。這個當前線程的Looper是通過ThreadLocal來擷取的。ThreadLocal並不是線程，它是線程內部的一個資料存放區類，通過它可以在指定線性中儲存資料和擷取資料。

  4.MessageQueue工作原理

         MessageQueue主要包含兩個操作：插入和讀取，分別對應enqueueMessage和next兩個方法。enQueueMessage是往訊息佇列中插入一條訊息，而next是從訊息佇列中取出一條訊息並將其從訊息佇列中刪除。前面說過，訊息佇列的內部實現是iyge單鏈表，它在插入和刪除上比較有優勢。

        這裡注意，next方法是一個無限迴圈的方法，如果訊息佇列中沒有訊息，那麼next方法會一直阻塞，當有新訊息到來時，它會返回這條訊息並將其從單鏈表中刪除。 

  5.Looper的工作原理

  （1）Looper會一直不停的從MessageQueue中查看是否有訊息，如果有，則會立刻處理，否則就一直阻塞。

     為當前信線程建立Looper的方法如下：

new Thead("Thread1"){  @override   public void run()  {    Looper.prepare();    Handler handler=new Handler();    Looper.loop();  }}

       注意，只有調用了Looper的loop方法後，訊息迴圈系統才真正起作用。

         loop方法會調用MessageQueue的next方法來擷取訊息，當沒有訊息時，next方法會阻塞，導致loop方法也會阻塞。Looper獲得訊息後，調用Handler對象的dispatchMessage方法，這個dispatchMessage方法是在建立Handler時所使用的Looper中執行的，這樣就就將代碼邏輯切換到指定的線程中去了。

         loop方法是一個死迴圈，唯一跳出迴圈的方式是MessageQueue的next方法返回null。當Looper的quit方法被調用時，它會調用MessageQueue的quit或者quitSafely方法來通知訊息隊列退出，當訊息佇列被標記為退出狀態時，其next方法就會返回null。

    （2）Looper也可以退出，主要的方法是quit和quitSafely。前者會直接退出Looper，而後者只是設定一個標記，然後把訊息佇列中的已有訊息處理完畢後才安全退出。Looper退出以後，Handler就無法再順利發送訊息了，其send方法會返回false。

    （3）在子線程中建立Looper後，當所有事情完成以後應該調用quit方法來終止訊息迴圈，否則這個子線程會一直處於等待狀態。

  6.Handler的工作原理

        Handler的主要工作是發送和接收訊息。訊息的發送通過post的方法和send的方法實現，post的方法最終是通過send的方法實現的。

        Handler發送訊息僅僅是向訊息佇列中插入一條訊息，然後MessageQueue的next方法將訊息給Looper處理，最終Looper將訊息交給Handler處理，即Handler的dispatchMessage方法被調用。

public void dispatchMessage(Message msg){
   if(msg.callback!=null)
    {
       handleCallback(msg);
    }
   else
    {
        if(mCallback!=null)
          {
           
            if(mCallback.handleMessage(msg))
               {
                   return;

               }
          } 
        handleMessage(msg);
    }
 } 

     這裡msg.callback對象其實就是一個Runnable對象，就是Handler的post方法所傳遞的Runnable參數。

     mCallback對應的類實現的是Callback介面。當我們不想派生Handler的子類並重寫其handleMessage方法時，可以通過Callback來實現。

 

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