android Handler及消息处理机制的简单介绍

浏览数：20 / 时间：2015年06月11日

　　学习android线程时，直接在UI线程中使用子线程来更新TextView显示的内容，会有如下错误：android.view.ViewRoot$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.

　　大致意思就是：只有创建这个控件的线程才能去更新该控件的内容。

　　android中，如果要操作UI，都必须在UI线程，即主线程中去做，我们不能直接在UI线程中去创建子线程来实现，即不能通过这种方式来实现：

new Thread( new Runnable() {     
    public void run() {     
         textView.setText("update");    
     }            
}).start();

要想实现更新TextView显示的内容，要利用消息机制：Handler；

消息机制的三个方面，也可以是四个方面：

（1）Looper：一个线程可以产生一个Looper对象，由它来管理此线程里的MessageQueue(消息队列)；

（2）Handler：使用Handler发送消息对象到消息队列，或者接受Looper从消息队列里取出来的消息；

（3）MessageQueue：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MessageQueue；

1.Handler创建消息：

　　每一个消息都需要被指定的Handler处理，通过Handler创建消息便可完成此功能。

　　Android消息机制中引入了消息池，Handler创建消息时首先查询消息池中是否有消息存在，如果有直接从消息池中取得，如果没有则重新初始化一个消息实例。

　　使用消息池的好处是：消息不被使用时，并不作为垃圾回收，而是放入消息池，可供下次Handler创建消息时使用，消息池提高了消息对象的复用，减少系统垃圾回收的次数。

　　消息的创建流程如图所示：

2.Handler发送消息

　　UI主线程初始化第一个Handler时会通过ThreadLocal创建一个Looper，该Looper与UI主线程一一对应，使用ThreadLocal的目的是保证每一个线程只创建唯一一个Looper，这点可以查看android的源代码；

　　之后其他Handler初始化的时候直接获取第一个Handler创建的Looper，而Looper初始化的时候会创建一个消息队列MessageQueue。

　　至此，主线程、消息循环、消息队列之间的关系是1：1：1；

　　Handler、Looper、MessageQueue的初始化流程如图所示

　　而Hander持有对UI主线程消息队列MessageQueue和消息循环Looper的引用，子线程可以通过Handler将消息发送到UI线程的消息队列MessageQueue中；

3.Handler处理消息

　　UI主线程通过Looper循环查询消息队列UI_MQ，当发现有消息存在时会将消息从消息队列中取出；

　　首先分析消息，通过消息的参数判断该消息对应的Handler，然后将消息分发到指定的Handler进行处理。

　　子线程通过Handler、Looper与UI主线程通信的流程如图所示：

下面我们用一个例子来实现更新UI Thread中TextView的内容；

activity_main.xml

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context="com.xiaozhang.handler1.MainActivity" >

    <TextView
        android:id="@+id/textView"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:gravity="center"
        android:text="@string/hello_world" />

    <Button 
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_below="@id/textView"
        android:text="button"
        />
    
</RelativeLayout>

MainActivity.java

package com.xiaozhang.handler1;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {

    private Button button;
    private TextView textView;
    private Handler handler;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        button = (Button) findViewById(R.id.button);
        textView = (TextView) findViewById(R.id.textView);
        button.setOnClickListener(new ButtonListener());
        handler = new MyHandler();
    }

    class MyHandler extends Handler {

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            textView.setText((String) msg.obj);
        }
    }

    class ButtonListener implements OnClickListener {

        @Override
        public void onClick(View v) {
            Thread t = new MyThread();
            t.start();
        }
    }

    class MyThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(2 * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            String s = "the message from child thread!";
            Message msg = handler.obtainMessage();

            msg.obj = s;
            handler.sendMessage(msg);
        }
    }
}

注：MainActivity中的内部类一般通过匿名内部类来实现；

例如：

package com.xiaozhang.handler1;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {

    private Button button;
    private TextView textView;
    private Handler handler;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        button = (Button) findViewById(R.id.button);
        textView = (TextView) findViewById(R.id.textView);
        button.setOnClickListener(new OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                new Thread() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            Thread.sleep(2 * 1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        String s = "the message from child thread!";
                        Message msg = handler.obtainMessage();

                        msg.obj = s;
                        handler.sendMessage(msg);
                    }
                }.start();
            }
        });
        handler = new Handler() {
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                textView.setText((String) msg.obj);
            }
        };
    }
}