Android中的消息机制：Handler消息传递机制

参考《疯狂android讲义》第2版3.5 P214

一、背景

出于性能优化考虑，Android的UI操作并不是线程安全的，这意味着如果有多个线程并发操作UI组件，可能导致线程安全问题。为了解决这个问题，Android制定了一条简单的原则：只允许UI线程（亦即主线程）修改Activity中的UI组件。

当一个程序第一次启动时，Android会同时启动一条主线程，主线程主要负责处理与UI相关的事件，如用户的按键事件、用户接触屏幕的事件、屏幕绘图事件，并把相关的事件分发到相应的组件进行处理，所以主线程通常又叫做UI线程。

二、使用Handler的两种常见原因

1、只能在主UI中修改UI。但实际上，有部分UI需要在子线程中控制其修改逻辑，因此子线程需要通过handler通知主线程修改UI。这在游戏开发中尤其常见，比如需要让新启动的线程周期性的改变UI。

2、为避免ANR，应该在子线程中执行耗时较长的操作，而此操作完成后，有可能需要通知主线程修改UI。

三、基本原理及步骤

1、Handler的作用主要有2个：

（1）发送消息。

（2）获取、处理消息。

2、基本原理：为了让主线程能及时处理子线程发送的消息，显然只能通过回调的方法来实现----开发者只要重写Handler类中的方法，当新启动的线程发送消息时，消息会发送至与之关联的MessageQueue，而Handler会不断的从MessageQuere中获取并处理消息-----这将导致Handler类中处理消息的方法被回调。

3、在线程中使用Handler的基本步骤如下：

在被调用线程中完成以下内容：

（1）调用 Looper的prepare()方法为当前线程创建Looper对象，创建Looper对象时，它的构造器会创建与之配套的MessageQueue。

（2）有了Looper之后，创建Handler子类的实例，重写HandlerMessage()方法，该方法负责处理来自其它线程的消息。

（3）调用Looper的loop()方法启动Looper。

注：若被调用线程是主线程类，由于系统自动为主线程创建了Looper的实例，因此第一、三步骤可省略，而只需要做第2步即可。

在调用线程中完成：

（1）创建nessage，并填充内容。

（2）使用被调用类创建的Handler实例，调用sendMessage(Message msg)方法。

四、实例

1、主线程接收数据，并将之发送至子线程中完成一些耗时操作

package com.ljh.handlerdemo1;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.app.Activity;
import android.view.View;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;

public class MainActivity extends Activity {

	private final String UPPER_NUMBER = "upper";
	private CalThread calThread;

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		calThread = new CalThread();
		Thread t = new Thread(calThread);
		t.start();
	}

	public void cal(View v) {
		EditText et_digit = (EditText) findViewById(R.id.et_digit);
		Message msg = new Message();
		msg.what = 0x1233;
		Bundle bundle = new Bundle();
		bundle.putInt(UPPER_NUMBER,
				Integer.parseInt(et_digit.getText().toString()));
		msg.setData(bundle);
		calThread.handler.sendMessage(msg);
	}

	class CalThread implements Runnable {

		public Handler handler;

		@Override
		public void run() {
			//1、调用 Looper的prepare()方法为当前线程创建Looper对象，创建Looper对象时，它的构造器会创建与之配套的MessageQueue
			Looper.prepare();
			handler = new Handler() {
				// 2、有了Looper之后，创建Handler子类的实例，重写HandlerMessage()方法，该方法负责处理来自其它线程的消息。
				@Override
				public void handleMessage(Message msg)
				{
					if(msg.what == 0x1233)
					{
						int upper = msg.getData().getInt(UPPER_NUMBER);
						List<Integer> nums = new ArrayList<Integer>();
						// 计算从2开始、到upper的所有质数
						outer:
						for (int i = 2 ; i <= upper ; i++)
						{
							// 用i处于从2开始、到i的平方根的所有数
							for (int j = 2 ; j <= Math.sqrt(i) ; j++)
							{
								// 如果可以整除，表明这个数不是质数
								if(i != 2 && i % j == 0)
								{
									continue outer;
								}
							}
							nums.add(i);
						}
						// 使用Toast显示统计出来的所有质数
						Toast.makeText(MainActivity.this , nums.toString()
							, Toast.LENGTH_LONG).show();
					}
			}

		};
		//调用Looper的loop()方法启动Looper。
		Looper.loop();
	}
}
}

<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=".MainActivity" >

    <EditText
        android:id="@+id/et_digit"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:hint="@string/limit" />

    <Button
        android:id="@+id/bt_prime"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/cal"
        android:onClick="cal"
        android:layout_below="@id/et_digit" />

</RelativeLayout>

参考归档代码HandlerDemo1

2、在主线程中，系统已经初始化了一个Looper对象，因此程序直接创建Handler即可。

package org.crazyit.event;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.widget.ImageView;

/**
 * Description:
 * <br/>site: <a href="http://www.crazyit.org">crazyit.org</a>
 * <br/>Copyright (C), 2001-2014, Yeeku.H.Lee
 * <br/>This program is protected by copyright laws.
 * <br/>Program Name:
 * <br/>Date:
 * @author  Yeeku.H.Lee kongyeeku@163.com
 * @version  1.0
 */
public class HandlerTest extends Activity
{
	// 定义周期性显示的图片的ID
	int[] imageIds = new int[]
	{
		R.drawable.java,
		R.drawable.ee,
		R.drawable.ajax,
		R.drawable.xml,
		R.drawable.classic
	};
	int currentImageId = 0;

	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
	{
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);
		final ImageView show = (ImageView) findViewById(R.id.show);
		final Handler myHandler = new Handler()
		{
			@Override
			public void handleMessage(Message msg)
			{
				// 如果该消息是本程序所发送的
				if (msg.what == 0x1233)
				{
					// 动态地修改所显示的图片
					show.setImageResource(imageIds[currentImageId++
						% imageIds.length]);
				}
			}
		};
		// 定义一个计时器，让该计时器周期性地执行指定任务
		new Timer().schedule(new TimerTask()
		{
			@Override
			public void run()
			{
				// 发送空消息
				myHandler.sendEmptyMessage(0x1233);
			}
		}, 0, 1200);
	}
}