Android艺术——探究Handler运行机制
我们从开发的角度来说,Handler是Android 的消息机制的上层接口。说到Handler,大家都会说:哦,Handler这个我知道干什么的,更新UI。没错,Handler的确是用于更新UI的,具体来说是这样的:有时我们需要在子线程中进行耗时的I/O操作,而在此操作完成后需要在UI上有所变化,在Android开发中,我们是不能够在子线程中访问UI控件的,这时我们的主角Handler就出场了,可以将更新UI的操作切换到主线程中执行。从中我们可以看出Handler并不是专门用于更新UI的,只不过经常被用来更新UI。
Handler的运行机制其实就是Android的消息机制,谈到Handler不得不说底层还需要MessageQueue和Looper的支撑;它们分别叫消息队列与消息循环,MessageQueue它是用于内部存储消息,并且以队列的形式对外提供插入和删除的工作,而内部结构是采用单链表的数据结构来存储消息列表。Looper和消息队列有关,MessageQueue只是个存储消息的单元,Looper则是无限循环的形式去查找是否有新消息。但是要注意的是线程中默认没有Looper的,如果需要使用Handler就必须为线程创建Looper。Handler的主要作用是将一个任务切换到某个知道的线程中执行。
系统之所以提供Handler的主要原因是为了解决在子线程中无法访问UI的矛盾,因此可以想到那么系统为啥不让子线程访问UI呢?UI控件不是线程安全的,好又有人会说上锁机制不就解决了,但是有没有想过加上锁机制以后会让UI的访问逻辑变得复杂,而且还有降低UI访问的效率原因是锁机制会阻塞某些线程的执行。
消息队列的工作:MessageQueue主要包含两个操作,插入与读取,对应的方法分别是enqueueMessage与next,由于消息队列是通过一个单链表的数据结构来维护消息队列的,因为单链表的在插入与删除上比较有优势,enqueueMessage方法实现主要操作是单链表的插入,next方法是一个无限循环的方法,如果消息队列中没有消息,那么next方法就会一直阻塞在这里,直到有新消息到来,next方法就会返回这条消息并且将其删除。
Looper的工作原理:在消息机制中扮演消息循环的角色,具体来说它会一直从MessageQueue中查看是否有新的消息,如果有新的消息就会立刻处理,没有就阻塞。我上文就有说明Handler的工作需要Looper,不然就会报错,线程中是默认没有Looper的,创建:Looper.prepare()就可以为当前线程创建一个Looper,然后用Looper.loop()来开启消息循环。而loop方法是一个死循环,唯一跳出循环的方式是MessageQueue的next方法返回null。
Handler的工作原理:主要包括消息发送与接收的过程。消息发送就是send,向消息队列插入一条消息,而MessageQueue的next方法就会返回这条消息给Looper,Looper收到后开始处理,最后消息会由Looper交给Handler处理,dispatchMessage方法调用。检查Message的callback是否为null,不是就通过handlerCallback来处理消息。最后Handler的handleMessage方法来处理消息。
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