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消息处理机制 Handler、Looper 和 MessageQueue

java 2025/4/30 9:48:11

在 Android 开发里，消息处理机制由 Handler、Looper 和 MessageQueue 构成，主要用于线程间通信。以下为你详细介绍：

1. 整体工作原理概述

在 Android 中，为避免阻塞主线程（UI 线程）导致界面卡顿，耗时操作（如网络请求、文件读写）需在子线程执行。但更新 UI 只能在主线程进行，这时就需要借助消息处理机制把任务从子线程传递到主线程。该机制的核心工作流程是：子线程把消息发送到消息队列，主线程从消息队列取出消息并处理。

2. 核心组件详细介绍

`MessageQueue`

定义：MessageQueue 即消息队列，本质是一个基于单链表的数据结构，用于存储 Message 对象。Message 是一个封装了消息数据和处理信息的类，它包含了消息的标识、携带的数据等内容。
作用：它负责管理和维护消息，遵循先进先出（FIFO）原则。当有新的消息被发送过来时，会被添加到队列的尾部；而 Looper 会从队列的头部取出消息进行处理。

`Looper`

定义：Looper 负责循环从 MessageQueue 中取出消息，并将其分发给对应的 Handler 进行处理。每个线程只能有一个 Looper 对象，并且可以通过 Looper.prepare() 方法为当前线程创建 Looper，通过 Looper.loop() 方法启动消息循环。
作用：不断地从 MessageQueue 中取出消息，然后将消息传递给相应的 Handler 进行处理。只要 MessageQueue 中有消息，Looper 就会持续循环处理，直到调用 Looper.quit() 方法退出循环。

`Handler`

定义：Handler 是消息的发送者和处理者，主要用于发送消息到 MessageQueue 以及处理从 MessageQueue 中取出的消息。可以在创建 Handler 时指定关联的 Looper，如果不指定，则默认关联当前线程的 Looper。
作用：
- 发送消息：提供了多种发送消息的方法，如 sendMessage()、post() 等。通过这些方法，可以将消息发送到 MessageQueue 中等待处理。
- 处理消息：通过重写 handleMessage() 方法来处理从 MessageQueue 中取出的消息。当 Looper 从 MessageQueue 中取出消息并分发给 Handler 时，Handler 会调用 handleMessage() 方法进行具体的处理。

3. 示例代码及工作流程

以下是一个简单的示例代码，展示了如何使用 Handler、Looper 和 MessageQueue 进行线程间通信：

import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.util.Log;// 子线程类
class MyThread extends Thread {// 用于接收和处理消息的 Handlerpublic Handler handler;@Overridepublic void run() {// 为当前线程创建 LooperLooper.prepare();// 创建 Handler 并关联当前线程的 Looperhandler = new Handler(Looper.myLooper()) {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {// 处理接收到的消息Log.d("MyThread", "Received message: " + msg.obj);}};// 启动消息循环Looper.loop();}
}public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建并启动子线程MyThread myThread = new MyThread();myThread.start();try {// 等待子线程初始化完成Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 主线程向子线程发送消息Message message = Message.obtain();message.obj = "Hello from main thread!";myThread.handler.sendMessage(message);}
}

代码解释：

子线程启动：在 MyThread 类的 run() 方法中，首先调用 Looper.prepare() 为当前线程创建 Looper，然后创建 Handler 并关联该 Looper，最后调用 Looper.loop() 启动消息循环。
消息发送：在 Main 类的 main() 方法中，创建并启动 MyThread 线程，等待子线程初始化完成后，通过 myThread.handler.sendMessage() 方法向子线程发送消息。
消息处理：子线程的 Handler 接收到消息后，会调用 handleMessage() 方法进行处理。