一、消息传递机制
Android应用程序被创建的时候都会创建一个UI主线程，但有时会有一些比较耗时的操作，为了防止阻塞UI主线程，我们会将耗时的操作放到子线程中进行处理，处理完之后操作UI，但是Android不允许子线程操作UI，违背了Android单线程模型的原则（即 Android UI操作并不是线程安全的并且这些操作必须在UI线程中执行）。
消息传递机制主要是为了解决Android应用的多线程问题。涉及动画的游戏开发中需要让新启动的线程周期性地改变界面组件的属性值，这就需要借助于Handler的消息传递机制。Handler是一种异步回调机制，它可以在完成一个耗时任务后做出相应的通知。
二、工作原理
首先需要在主线程当中创建一个Handler对象，并重写handleMessage()方法。然后当子线程中需要进行UI操作时，就创建一个Message对象，并通过Handler将这条消息发送出去。之后这条消息会被添加到MessageQueue的队列中等待被处理，而Looper则会一直尝试从MessageQueue中取出待处理消息，最后分发回Handler的handleMessage()方法中。由于Handler是在主线程中创建的，所以此时handleMessage()方法中的代码也会在主线程中运行，于是就可进行UI操作了。一条Message经过这样一个流程的辗转调用后，也就从子线程进入到了主线程，从不能更新UI变成了可以更新UI，整个异步消息处理的核心思想就是如此。
Android消息机制中引入了消息池。Handler创建消息时首先查询消息池中是否有消息存在，如果有直接从消息池中取得，如果没有则重新初始化一个消息实例。使用消息池的好处是：消息不被使用时，并不作为垃圾回收，而是放入消息池，可供下次Handler创建消息时使用。消息池提高了消息对象的复用，减少系统垃圾回收的次数。
- Handler:作用就是发送与处理信息,如果希望Handler正常工作,在当前线程中要有一个Looper对象
- Message:Handler接收与处理的消息对象
- MessageQueue:消息队列,先进先出管理Message,在初始化Looper对象时会创建一个与之关联的MessageQueue;
- Looper:每个线程只能够有一个Looper,管理MessageQueue,不断地从中取出Message分发给对应的Handler处理
注意：一个线程可有多个handler，但只能有一个looper和messageQueue
三、使用步骤
- 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。
- 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于其他线程的消息。
- 调用Looper的loop()方法启动Looper。
四、相关方法
Handler类的主要作用主要有两个：
- 在新启动的线程中发送消息
- 在主线程中获取和处理消息
Handler类包含如下常用方法用于发送和处理消息：
- void handlerMessage(Message msg):处理消息的方法,该方法通常用于被重写。
- final boolean hasMessage(int what):检查消息队列中是否包含what属性为指定值的消息。
- sendEmptyMessage(int what):发送空消息。
- final boolean sendMessage(Message msg):立即发送消息。
其他方法：
- void handleMessage(Message msg):处理消息的方法,通常是用于被重写；
- sendEmptyMessage(int what):发送空消息；
- sendEmptyMessageDelayed(int what,long delayMillis):指定延时多少毫秒后发送空信息；
- sendMessage(Message msg):立即发送信息；
- sendMessageDelayed(Message msg):指定延时多少毫秒后发送信息；
- final boolean hasMessage(int what):检查消息队列中是否包含what属性为指定值的消息。
五、ThreadLocal
六、代码示例
public class CalPrime extends Activity
{
static final String UPPER_NUM = "upper";
EditText etNum;
CalThread calThread;
// 定义一个线程类
class CalThread extends Thread
{
public Handler mHandler;
public void run()
{
Looper.prepare();
mHandler = new Handler()
{
// 定义处理消息的方法
@Override
public void handleMessage(Message msg)
{
if(msg.what == 0x123)
{
int upper = msg.getData().getInt(UPPER_NUM);
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(CalPrime.this , nums.toString()
, Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}
};
Looper.loop();
}
}
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
etNum = (EditText)findViewById(R.id.etNum);
calThread = new CalThread();
// 启动新线程
calThread.start();
}
// 为按钮的点击事件提供事件处理函数
public void cal(View source)
{
// 创建消息
Message msg = new Message();
msg.what = 0x123;
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putInt(UPPER_NUM ,
Integer.parseInt(etNum.getText().toString()));
msg.setData(bundle);
// 向新线程中的Handler发送消息
calThread.mHandler.sendMessage(msg);
}
}
