Hi All:
Handler, Message, Looper, MessageQueue 是 android.os 中的class
也是深度開發 Application 時,必須具備的基本觀念,若清楚了解,
便可運用的當。
因為網路有太多模糊不清的文章,大家說法看起來也都不太一樣,
很容易讓人猜東猜西,想東想西的。至於,不想瞎猜的話,就不如直接把source code都讀懂吧。
因此本篇文章,目地在於,快速引導大家快速「正確」的了解,重點在於「正確性」
並且透過靜態 trace code 的方式,跟大家解釋它 source code 的運作原理。
因此,對於四個 class沒信心的時候,
就直接將文章看下去,文章會完整交代 trace source code的部份。
關於這四個 class 的結論:
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整個Handler, Message, MessageQueue, Looper 它們四個 class 只有一個共同的目標
就是讓程式碼,可以丟到其它 thread 去執行。這麼作有什麼好處呢 ??
例如 android 的 GUI 元件是 thread safe的 (意思是,元件的使用,無法multi-thread執行)
Activity 的畫面顯示是由 UI Thread所負責的,若是你寫了 mutlti-thread 程式時
又想更新畫面,就必須要將 Thread 內部的一段程式碼,交由 UI Thread 來執行才行。
OK, 上面四個 class 的共同目地已經說明完畢了,那麼這四個 class有其分工方式。
因此每個 class 的設計又有不同目地。說明如下 …
Handler 的目地,在於提供 callback function,預其給其它 Thread 作執行
但Handler又要如何 transfer 至其它 Thread 呢 ? 於是有了 Message
Message 的目地,將 Handler 包裝起來,傳送給其它 Thread
但是同時有多條 thread 不斷的在系統中傳遞 Message 那麼如何緩衝呢 ?
MessageQueue 的目地,是為了讓 Message 能夠作緩衝,好讓Message先暫存起來。
因此,當Message 已經被放在其它 Thread上的MessageQueue 之後,
它裡面包著 Handler,而 Handler上的 callback function 總得有人來執行吧 ??
Looper 的目地 :
就是為了將 Message 由 Thread 所對應的 MessageQueue 取出來,並且拿出 Handler
來執行它上面的 callback function.
當 Looper.java 中的 loop() 被呼叫起來之後,它就是在反覆作這件事
不斷將Handler由Message拆包出來,並且執行Handler上的callback function。
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以上,已經將這四個class的關係完整說明了。看到這邊您還有疑慮嗎 ?
接下來小弟就直接講 trace source 的部份,
教你快速 trace 懂這些 code,迅速驗證出這四個 class 的用途。
以下開始 trace source code .. Follow Me ^____^
Looper 中的 mThread, mQueue 只有在 Ctor 建立,並且”不會再更改”
mThread = Thread.currentThread() //紀綠此Looper由那條Thread建立
mQueue = new MessageQueue() //每個Looper只有唯一的Queue
主要的執行函式為
Looper.java: loop() {
MessageQueue queue = myLooper().mQueue //取得CurrentThread下Looper的MsgQueue
while(true) {
Message msg = queue.next() //跳到msg一個message
msg.target.dispatchMessage(msg)
//target 被almost設定的方式,是透過Message.obtain(Handler h)設 h 為target
msg.recycle(); //In Message class, 只有recycle()與obtain() 作sync同步
}
}
上面程式中,所提到的東西,在以下深入探討。
(1) dispatchMessage(msg) 是如何重要呢 ?
它呼叫 Handler 上的 handleMessage().
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PS: 一般來說,我們會寫個 EHandler extends Handler,
並且重寫handleMessage()function 好讓 Handler 上的 handlerMessage()
被 UI Thread呼叫,來更新畫面。
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(2) 至於 loop() 是如何被使用的呢 ?
typical example 大約是這樣子的
class LooperThread extends Thread {
public Handler mHandler;
public void run() {
Looper.prepare();
mHandler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
// process incoming messages here
}
};
Looper.loop();
}
類似的 typical example 在 Android 系統中的 ActivityThread.java :: main()
public static final void main(String[] args) {
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
Looper.loop();
}
額外話 …
此範例trace下去將發現, Looper.mMainLooper 變數被設定為
(Looper)sThreadLocal.get()
許多重要的 android source code 皆會透過 getMainLooper() 函數取出
Looper.mMainLooper
(3) msg.target 是個 Handler 類別, 又是從何而來的呢 ?
直接copy高煥堂網路文章中的example code過來 …
講義摘錄之28:Anrdroid 的Message Queue(3/3) 的example code如下
class AnyClass implements Runnable {
public void run() {
Looper.prepare();
h = new Handler(){
public void handleMessage(Message msg) {
EventHandler ha = new EventHandler(Looper.getMainLooper());
String obj = (String)msg.obj + ”, myThread”;
Message m = ha.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
ha.sendMessage(m); //sendMessage的原理,請見(4)的說明
}
};
Looper.loop();
}
}
我們直接由此來作解釋,
追蹤當中的 obtainMssage 可發現 target的由來。原理如下
Handler.java: Message obtainMessage(int what, int arg1, int arg2)
Message.java:
static Message obtain(Handler h, int what, int arg1, int arg2) {
Message m = obtain();
m.target = h; // 這邊就是 msg.target 的由來
m.what = what;
m.arg1 = arg1;
m.arg2 = arg2;
}
而 Message m = obtain() 是執行下面這段程式
public static Message obtain() {
synchronized (mPoolSync) { //與 recycle() 共用 mPoolSync
if (mPool != null) {
Message m = mPool;
mPool = m.next;
m.next = null;
return m;
}
}
return new Message();
}
因此你可從 sample code 知道
Handler 呼叫 obtainMessage 的時候,其實是由 mPool 取出 Message來
將 msg.target 設為原 Handler. 並且設定好 what, arg1, arg2 等參數
好讓 Looper 來執行它 …
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(4) 接續 (3) 中的 example code, 它的 sendMessage() 又作了什麼事呢 ?class AnyClass implements Runnable {
public void run() {
Looper.prepare();
h = new Handler(){
public void handleMessage(Message msg) {
EventHandler ha = new EventHandler(Looper.getMainLooper());
String obj = (String)msg.obj + ”, myThread”;
Message m = ha.obtainMessage(1, 1, 1, obj);
ha.sendMessage(m); //sendMessage 作什麼事呢?
}
};
Looper.loop();
}
}
以這個例子,簡單來說,Looper.getMainLooper() 會回傳一個ActivityThread的
Looper object, 即為 Looper.mMainLooper. 而mMainLooper有自己的mQueue
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在此穿插一小段 sendMessage() 的作用
Handler本身在暫存一個mQueue, 當Handler的成員函數sendMessage 被呼叫時,即是把帶著 Handler ha 的 Message m,enqueue 至 Handler自己存存的mQueue中。而mQueue的設置,通常是在建構子就被決定好的。因此你得特別注意 Handler 的建構子。
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像上面的例子中 sendMessage 即是把帶著 Handler ha 的 Message m,enqueue 至 mMainLooper.mQueue
sendMessage 即是把帶著 Handler ha 的 Message m,enqueue 至 mMainLooper.mQueue
好讓 mMainLooper.loop() 函數把 m 由這個 mMainLooper.mQueue取出(取出時名為msg)
來dispatchMessage,因此就會執行到 msg.target.handleMessage(0
也就是 exmaple code 中的 ha.handleMessage();
因為在 Handler ha = new Handler(Looper looper) 這 Ctor 時,
ha.mLooper = looper 便被紀錄下來,而且ha.mQueue=looper.mQueue也被紀錄下來
也就是 looper.mQueue (PS:若是用 new Handler(), 則looper取Looper.myLooper())
當 ha.sendMessage 被執行時,便將 msg 塞入 looper.mQueue
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(5) 所以整個 Looper, Message, MessageQueue, Handler 的運作原理是什麼?
因此你的 ha = JohnHandler(MaryLooper) 就像信紙一樣,上面寫著Dear MaryLooper:
上面寫著要執行的程式碼 handleMessage(msg)
透過信封(Message),以Handler.java 的 sendMessage 將信紙(Handler)傳出去
傳到 MaryLooper 的個人信箱 MessageQueue (也就是MaryLooper.mQueue)
在 MaryLooper 中,有個有個固定的 loop() 會不斷被執行
(假設當初宣告此looper的thread, 有 去running 此 function loop 的話 )
那麼 loop 會收到 Message msg. 而 msg.target (Handler) 即為 JohnHandler這封信紙
看著 JohnHandler 上有 handleMessage() 的信紙內容,
故對 Handler 執行了 dipsatchMessage(),因此執行了 JohnHandler
當初信紙內容的交辦事項。
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