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Android异步消息处理机制完全解析,带你从源码的角度彻底理解

2014年01月21日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4464字 ⁄ 字号 评论关闭

出处:http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/9991569

之前也是由于周末通宵看TI3比赛,一直没找到时间写博客,导致已经有好久没更新了。惭愧!后面还会恢复进度,尽量保证每周都写吧。这里也是先恭喜一下来自瑞典的Alliance战队夺得了TI3的冠军,希望明年中国战队能够虎起!

开始进入正题,我们都知道,Android UI是线程不安全的,如果在子线程中尝试进行UI操作,程序就有可能会崩溃。相信大家在日常的工作当中都会经常遇到这个问题,解决的方案应该也是早已烂熟于心,即创建一个Message对象,然后借助Handler发送出去,之后在Handler的handleMessage()方法中获得刚才发送的Message对象,然后在这里进行UI操作就不会再出现崩溃了。

这种处理方式被称为异步消息处理线程,虽然我相信大家都会用,可是你知道它背后的原理是什么样的吗?今天我们就来一起深入探究一下Handler和Message背后的秘密。

首先来看一下如何创建Handler对象。你可能会觉得挺纳闷的,创建Handler有什么好看的呢,直接new一下不就行了?确实,不过即使只是简单new一下,还是有不少地方需要注意的,我们尝试在程序中创建两个Handler对象,一个在主线程中创建,一个在子线程中创建,代码如下所示:

[java] view
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  1. public class MainActivity extends Activity {  
  2.       
  3.     private Handler handler1;  
  4.       
  5.     private Handler handler2;  
  6.   
  7.     @Override  
  8.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  9.         super.onCreate(savedInstanceState);  
  10.         setContentView(R.layout.activity_main);  
  11.         handler1 = new Handler();  
  12.         new Thread(new Runnable() {  
  13.             @Override  
  14.             public void run() {  
  15.                 handler2 = new Handler();  
  16.             }  
  17.         }).start();  
  18.     }  
  19.   
  20. }  

如果现在运行一下程序,你会发现,在子线程中创建的Handler是会导致程序崩溃的,提示的错误信息为 Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare() 。说是不能在没有调用Looper.prepare() 的线程中创建Handler,那我们尝试在子线程中先调用一下Looper.prepare()呢,代码如下所示:

[java] view
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  1. new Thread(new Runnable() {  
  2.     @Override  
  3.     public void run() {  
  4.         Looper.prepare();  
  5.         handler2 = new Handler();  
  6.     }  
  7. }).start();  

果然这样就不会崩溃了,不过只满足于此显然是不够的,我们来看下Handler的源码,搞清楚为什么不调用Looper.prepare()就不行呢。Handler的无参构造函数如下所示:

[java] view
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  1. public Handler() {  
  2.     if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {  
  3.         final Class<? extends Handler> klass = getClass();  
  4.         if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&  
  5.                 (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {  
  6.             Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +  
  7.                 klass.getCanonicalName());  
  8.         }  
  9.     }  
  10.     mLooper = Looper.myLooper();  
  11.     if (mLooper == null) {  
  12.         throw new RuntimeException(  
  13.             "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");  
  14.     }  
  15.     mQueue = mLooper.mQueue;  
  16.     mCallback = null;  
  17. }  

可以看到,在第10行调用了Looper.myLooper()方法获取了一个Looper对象,如果Looper对象为空,则会抛出一个运行时异常,提示的错误正是 Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()!那什么时候Looper对象才可能为空呢?这就要看看Looper.myLooper()中的代码了,如下所示:

[java] view
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  1. public static final Looper myLooper() {  
  2.     return (Looper)sThreadLocal.get();  
  3. }  

这个方法非常简单,就是从sThreadLocal对象中取出Looper。如果sThreadLocal中有Looper存在就返回Looper,如果没有Looper存在自然就返回空了。因此你可以想象得到是在哪里给sThreadLocal设置Looper了吧,当然是Looper.prepare()方法!我们来看下它的源码:

[java] view
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  1. public static final void prepare() {  
  2.     if (sThreadLocal.get() != null) {  
  3.         throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");  
  4.     }  
  5.     sThreadLocal.set(new Looper());  
  6. }  

可以看到,首先判断sThreadLocal中是否已经存在Looper了,如果还没有则创建一个新的Looper设置进去。这样也就完全解释了为什么我们要先调用Looper.prepare()方法,才能创建Handler对象。同时也可以看出每个线程中最多只会有一个Looper对象。

咦?不对呀!主线程中的Handler也没有调用Looper.prepare()方法,为什么就没有崩溃呢?细心的朋友我相信都已经发现了这一点,这是由于在程序启动的时候,系统已经帮我们自动调用了Looper.prepare()方法。查看ActivityThread中的main()方法,代码如下所示:

[java] view
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  1. public static void main(String[] args) {  
  2.     SamplingProfilerIntegration.start();  
  3.     CloseGuard.setEnabled(false);  
  4.     Environment.initForCurrentUser();  
  5.     EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter());  
  6.     Process.setArgV0("<pre-initialized>");  
  7.     Looper.prepareMainLooper();  
  8.     ActivityThread thread = new ActivityThread();  
  9.     thread.attach(false);  
  10.     if (sMainThreadHandler == null) {  
  11.         sMainThreadHandler = thread.getHandler();  
  12.     }  
  13.     AsyncTask.init();  
  14.     if (false) {  
  15.         Looper.myLooper().setMessageLogging(new LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));  
  16.     }  
  17.     Looper.loop();  
  18.     throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");  
  19. }  

可以看到,在第7行调用了Looper.prepareMainLooper()方法,而这个方法又会再去调用Looper.prepare()方法,代码如下所示:

[java] view
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  1. public static final void prepareMainLooper() {  
  2.     prepare();  
  3.     setMainLooper(myLooper());  
  4.     if (Process.supportsProcesses()) {  
  5.         myLooper().mQueue.mQuitAllowed = false;  
  6.     }  
  7. }  

因此我们应用程序的主线程中会始终存在一个Looper对象,从而不需要再手动去调用Looper.prepare()方法了。

这样基本就将Handler的创建过程完全搞明白了,总结一下就是在主线程中可以直接创建Handler对象,而在子线程中需要先调用Looper.prepare()才能创建Handler对象。

看完了如何创建Handler之后,接下来我们看一下如何发送消息,这个流程相信大家也已经非常熟悉了,new出一个Message

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