网站建设:成都今网科技,苏州新公司网站建设,网站开发翻译,托管网站服务器一. 前言 接上一篇文章为什么设计Handler , 我们来继续讲解一下Handler的实现原理, 俗话说一个好汉三个帮, 接下来一步一步引入各个主角,并说明它们在Handler机制中扮演的角色和作用. 二. Handler实现原理 首先我们先确定一个结论: 使用 Handler 是希望它被实例化在哪个线程哪个线程就是消息的接收端在其他线程内发送消息时,调用的还是这个 Handler对象的 sendMessage(xx).
结论支撑可以看之前的博客: HandlerThread源码理解
图一: 图二: 我们再来看一张关于多线程之间的通信图 这个图也可以得出如下结论:Handler 接收消息端是线程独立的不管 handler的引用在哪个线程发送消息都会传回自己被实例化的那个线程中.
但显而易见的是 Handler 不可能是线程独立的因为它的引用会在别的线程作为 消息的发送端也就是说它本身就是多线程共享的引用不可能独立存在于某个线程内.
所以Handler 需要一个独立存在于线程内部且私有使用的类帮助它接收消息 这个类就是 Looper 三. Looper -线程独立 通过上节我们已经知道设计Looper就是为了辅助Handler接收消息且仅独立于线程内部。那如何才能实现线程独立的呢? Java 早就考虑到了这一点早在 JDK 1.2 的版本中就提供 ThreadLocal 这么一个工具类来帮助开发者实现线程独立。 那为什么要理解ThreadLocal呢? 因为Looper源码中有这一段代码
static final ThreadLocalLooper sThreadLocal new ThreadLocalLooper();private static void prepare(boolean quitAllowed) {if (sThreadLocal.get() ! null) {throw new RuntimeException(Only one Looper may be created per thread);}sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));}
这样子就实现了Looper线程独立.
理解ThreadLocal 原理需要先掌握一下 java强软弱虚引用基本概念, 参考笔者之前写的博客:
java 强软弱虚引用和ThreadLocal工作原理
到这里就可以支撑这个结论:有了ThreadLocal 之后我们只需要把 Looper 存进去就能实现线程独立了. 到这里再梳理一下流程 1. Handler 引用可以多线程间共享。
2. 当 Handler 对象在其他线程发送消息时通过 Handler 的引用找到它所在线程的 Looper 接收消息。
3. Looper 负责接收消息再分发给 Handler 的接收消息方法 这里我们再提一个问题: 如果多个线程同时使用一个 Handler 发消息Looper 该怎么办给接收消息的方法上锁吗?
回答: 显然不能这样做
解决方法呢?
google工程师就设计出MessageQueue来解决这个问题. 四. MessageQueue - 多线程同时发消息 为了防止多个线程同时发送消息 Looper 一下着忙不过来于是设计一个 MessageQueue 类以队列的方式保存着待发送的消息这样 Looper 就可以一个个 的有序的从 MessageQueue 中取出消息处理了。 既然 MessageQueue 是为 Looper 服务的而 Looper 又是线程独立的所以 MessageQueue 也是线程独立的. MessageQueue 看名字应该是个队列结构队列的特点是什么先进先出一般在队尾增加数据在队首进行取数据或者删除数据。那Handler中的消息似乎也满足这样的特点先发的消息肯定就会先被处理。但是Handler中还有比较特殊的情况比如延时消息。 延时消息的存在就让这个队列有些特殊性了并不能完全保证先进先出而是需要根据时间来判断所以Android中采用了链表的形式来实现这个队列也方便了数据的插入.
数据结构中队列和链表的基本概念理解,请参考笔者博客: 五. 总结
现在我们已经知道为了完成异步消息功能需要有 Handler 家族的四位成员共同合作:
Handler 负责发送消息为开发者提供发送消息与接收消息的方法。
Message 消息载体负责保存消息具体的数据。
MessageQueue消息队列以队列形式保存着所有待处理的消息, 原理实现采用的是链表.
Looper消息接受端负责不断从 MessageQueue 中取出消息分发给 Handler 接受消息端 这四位成员哪个都不是平白无故出现的。因为要规范化消息传递格式而定义了 Message
为了实现消息接收端只存在线程内部私有化使用而定义了 Looper
为 了解决多线程同时发送数据 Looper 分发消息处理时会产生的问题而设计 MessageQueue 队列化消息。
到这里你应该知道了 Handler 家族四位成员各自负责的是什么工作以及他们自身的特点特殊性比如 Handler 是线程间共享的而 Looper 是线程独立的 MessageQueue 跟 Looper 又是一对一的。 工作图:
