Android异步处理三：Handler+Looper+MessageQueue深入详解

╰+攻爆jí腚メ 2022-08-25 12:53 186阅读 0赞

[Android异步处理系列文章索引][Android]

[Android异步处理一：使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面][Android_Thread_Handler_UI_UI]

[Android异步处理二：使用AsyncTask异步更新UI界面][Android_AsyncTask_UI]

[Android异步处理三：Handler+Looper+MessageQueue深入详解][Android_Handler_Looper_MessageQueue]

[Android异步处理四：AsyncTask的实现原理][Android_AsyncTask]

在《[Android异步处理一：使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面》][Android_Thread_Handler_UI_UI]中，我们讲到使用Thread+Handler的方式来实现界面的更新，其实是在非UI线程发送消息到UI线程，通知UI线程进行界面更新，这一篇我们将深入学习Android线程间通讯的实现原理。

**概述**：Android使用消息机制实现线程间的通信，线程通过Looper建立自己的消息循环，MessageQueue是FIFO的消息队列，Looper负责从MessageQueue中取出消息，并且分发到消息指定目标Handler对象。Handler对象绑定到线程的局部变量Looper，封装了发送消息和处理消息的接口。

**例子**：在介绍原理之前，我们先介绍Android线程通讯的一个例子，这个例子实现点击按钮之后从主线程发送消息"hello"到另外一个名为” CustomThread”的线程。

[代码下载][Link 1]

LooperThreadActivity.java

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  package com.zhuozhuo;  
2.    
3.  import android.app.Activity;  
4.  import android.os.Bundle;  
5.  import android.os.Handler;  
6.  import android.os.Looper;  
7.  import android.os.Message;  
8.  import android.util.Log;  
9.  import android.view.View;  
10. import android.view.View.OnClickListener;  
11.   
12. public class LooperThreadActivity extends Activity\{  
13.     /\*\* Called when the activity is first created. \*/  
14.       
15.     private final int MSG\_HELLO = 0;  
16.     private Handler mHandler;  
17.       
18.     @Override  
19.     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) \{  
20.         super.onCreate(savedInstanceState);  
21.         setContentView(R.layout.main);  
22.         new CustomThread().start();//新建并启动CustomThread实例  
23.           
24.         findViewById(R.id.send\_btn).setOnClickListener(new OnClickListener() \{  
25.               
26.             @Override  
27.             public void onClick(View v) \{ //点击界面时发送消息  
28.                 String str = "hello";  
29.                 Log.d("Test", "MainThread is ready to send msg:" + str);  
30.                 mHandler.obtainMessage(MSG\_HELLO, str).sendToTarget();//发送消息到CustomThread实例  
31.                   
32.             \}  
33.         \});  
34.           
35.     \}  
36.       
37.       
38.       
39.       
40.       
41.     class CustomThread extends Thread \{  
42.         @Override  
43.         public void run() \{  
44.             //建立消息循环的步骤  
45.             Looper.prepare();//1、初始化Looper  
46.             mHandler = new Handler()\{ //2、绑定handler到CustomThread实例的Looper对象  
47.                 public void handleMessage (Message msg) \{ //3、定义处理消息的方法  
48.                     switch(msg.what) \{  
49.                     case MSG\_HELLO:  
50.                         Log.d("Test", "CustomThread receive msg:" + (String) msg.obj);  
51.                     \}  
52.                 \}  
53.             \};  
54.             Looper.loop();//4、启动消息循环  
55.         \}  
56.     \}  
57. \}

main.xml

**\[html\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
2.  <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
3.      android:orientation="vertical"  
4.      android:layout\_width="fill\_parent"  
5.      android:layout\_height="fill\_parent"  
6.      >  
7.  <TextView    
8.      android:layout\_width="fill\_parent"   
9.      android:layout\_height="wrap\_content"   
10.     android:text="@string/hello"  
11.     />  
12. <Button android:text="发送消息" android:id="@+id/send\_btn" android:layout\_width="wrap\_content" android:layout\_height="wrap\_content"></Button>  
13. </LinearLayout>

Log打印结果：

![0_1315898732HoOZ.gif][]

**原理：**

**我们看到，为一个线程建立消息循环有四个步骤：**

**1、  初始化Looper**

**2、  绑定handler到CustomThread实例的Looper对象**

**3、  定义处理消息的方法**

**4、  启动消息循环**

下面我们以这个例子为线索，深入Android源代码，说明Android Framework是如何建立消息循环，并对消息进行分发的。

**1、  初始化Looper : Looper.prepare()**

Looper.java

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();  
2.  public static final void prepare() \{  
3.          if (sThreadLocal.get() != null) \{  
4.              throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");  
5.          \}  
6.          sThreadLocal.set(new Looper());  
7.  \}

一个线程在调用Looper的静态方法prepare()时，这个线程会新建一个Looper对象，并放入到线程的局部变量中，而这个变量是不和其他线程共享的（关于ThreadLocal的介绍）。下面我们看看Looper()这个构造函数：

Looper.java

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  final MessageQueue mQueue;  
2.  private Looper() \{  
3.          mQueue = new MessageQueue();  
4.          mRun = true;  
5.          mThread = Thread.currentThread();  
6.      \}

可以看到在Looper的构造函数中，创建了一个消息队列对象mQueue，此时，调用Looper. prepare()的线程就建立起一个消息循环的对象（此时还没开始进行消息循环）。

**2、  绑定handler到CustomThread实例的Looper对象 : mHandler= new Handler()**

Handler.java

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  final MessageQueue mQueue;  
2.   final Looper mLooper;  
3.  public Handler() \{  
4.          if (FIND\_POTENTIAL\_LEAKS) \{  
5.              final Class<? extends Handler> klass = getClass();  
6.              if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&  
7.                      (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) \{  
8.                  Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +  
9.                      klass.getCanonicalName());  
10.             \}  
11.         \}  
12.   
13.         mLooper = Looper.myLooper();  
14.         if (mLooper == null) \{  
15.             throw new RuntimeException(  
16.                 "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");  
17.         \}  
18.         mQueue = mLooper.mQueue;  
19.         mCallback = null;  
20. \}

Handler通过mLooper = Looper.myLooper();绑定到线程的局部变量Looper上去，同时Handler通过mQueue =mLooper.mQueue;获得线程的消息队列。此时，Handler就绑定到创建此Handler对象的线程的消息队列上了。

**3、定义处理消息的方法：Override public void handleMessage (Message msg)\{\}**

子类需要覆盖这个方法，实现接受到消息后的处理方法。

**4、启动消息循环 ： Looper.loop()**

所有准备工作都准备好了，是时候启动消息循环了！Looper的静态方法loop()实现了消息循环。

Looper.java

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  public static final void loop() \{  
2.         Looper me = myLooper();  
3.         MessageQueue queue = me.mQueue;  
4.           
5.         // Make sure the identity of this thread is that of the local process,  
6.         // and keep track of what that identity token actually is.  
7.         Binder.clearCallingIdentity();  
8.         final long ident = Binder.clearCallingIdentity();  
9.           
10.        while (true) \{  
11.            Message msg = queue.next(); // might block  
12.            //if (!me.mRun) \{   
13.            //    break;  
14.            //\}  
15.            if (msg != null) \{  
16.                if (msg.target == null) \{  
17.                    // No target is a magic identifier for the quit message.  
18.                    return;  
19.                \}  
20.                if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(  
21.                        ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "  
22.                        + msg.callback + ": " + msg.what  
23.                        );  
24.                msg.target.dispatchMessage(msg);  
25.                if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(  
26.                        "<<<<< Finished to    " + msg.target + " "  
27.                        + msg.callback);  
28.                  
29.                // Make sure that during the course of dispatching the  
30.                // identity of the thread wasn't corrupted.  
31.                final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();  
32.                if (ident != newIdent) \{  
33.                    Log.wtf("Looper", "Thread identity changed from 0x"  
34.                            + Long.toHexString(ident) + " to 0x"  
35.                            + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "  
36.                            + msg.target.getClass().getName() + " "  
37.                            + msg.callback + " what=" + msg.what);  
38.                \}  
39.                  
40.                msg.recycle();  
41.            \}  
42.        \}  
43.    \}

while(true)体现了消息循环中的“循环“，Looper会在循环体中调用queue.next()获取消息队列中需要处理的下一条消息。当msg != null且msg.target != null时，调用msg.target.dispatchMessage(msg);分发消息，当分发完成后，调用msg.recycle();回收消息。

msg.target是一个handler对象，表示需要处理这个消息的handler对象。Handler的void dispatchMessage(Message msg)方法如下：

Handler.java

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  public void dispatchMessage(Message msg) \{  
2.          if (msg.callback != null) \{  
3.              handleCallback(msg);  
4.          \} else \{  
5.              if (mCallback != null) \{  
6.                  if (mCallback.handleMessage(msg)) \{  
7.                      return;  
8.                  \}  
9.              \}  
10.             handleMessage(msg);  
11.         \}  
12. \}

可见，当msg.callback== null 并且mCallback == null时，这个例子是由handleMessage(msg);处理消息，上面我们说到子类覆盖这个方法可以实现消息的具体处理过程。

**总结**：从上面的分析过程可知，消息循环的核心是Looper，Looper持有消息队列MessageQueue对象，一个线程可以把Looper设为该线程的局部变量，这就相当于这个线程建立了一个对应的消息队列。Handler的作用就是封装发送消息和处理消息的过程，让其他线程只需要操作Handler就可以发消息给创建Handler的线程。由此可以知道，在上一篇《[Android异步处理一：使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面》][Android_Thread_Handler_UI_UI]中，UI线程在创建的时候就建立了消息循环(在ActivityThread的public static final void main(String\[\] args)方法中实现)，因此我们可以在其他线程给UI线程的handler发送消息，达到更新UI的目的。

转自：[http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6771331][Android_Handler_Looper_MessageQueue]

[Android]: http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6777767
[Android_Thread_Handler_UI_UI]: http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6736988
[Android_AsyncTask_UI]: http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6772129
[Android_Handler_Looper_MessageQueue]: http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6771331
[Android_AsyncTask]: http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6774131
[Link 1]: http://www.androidtwitters.com/blog/looperthread.rar
[view plain]: http://blog.csdn.net/mylzc/article/details/6771331#
[0_1315898732HoOZ.gif]: /images/20220824/fc1d2d065938453b82f0ede7c852a6f9.png