Java简单模拟Android中Handler-Message机制

Posted 2020-10-23

在android中主线程与子线程的通信十分重要，Google工程师为我们提供了Handler-Message机制来解决他们之间的交互问题。今天，我们就来简单理解Handler-Message机制的原理，在Java中简单模拟该机制。代码示例Github地址HandlerDemo

首先，看一下简单流程图（不太专业）

由上图可知，流程中主要相关类有Handler、Message、MessageQueue、Looper；下面，我们就围绕它们来简单分析该流程图：

1.我们一般在主线程创建Handler，接着开启子线程完成指定任务，再将任务数据封装Message，交由Handler发出；

2.接着，MessageQueue接收Handler发来的Message，将其根据Message中的属性when（时刻值）进行排序，重组队列；
（在这插一段MessageQueue的由来：MessageQueue的创建其实是跟随着Looper的创建，而Looper的一个特性就是一个线程只允许有一个Looper，缓存在ThreadLocal<Looper>中，而Looper的创建Looper.prepare()是要在创建Handler之前调用的，这 样就保证了一个MessageQueue所缓存的队列消息均是需要分发到该Looper所在线程的。）

3.接下来，通过Looper.loop()取出MessageQueue中的消息，而Looper.loop()以及MessageQueue中的next()均是堵塞线程的，所以和永动机一般，可以不停地取出消息；

4.最后，Looper.loop()取出的Message通过Message中的target（Handler）实现消息分发，而dispatchMessage(Message)方法为Handler中的方法，这样就实现了“谁发出的消息谁处理”，所以一个线程中的多个Handler可以实现相对独立的工作。

接下来，看一下示例代码及其运行效果

代码示例：

package com.wkp.test;

import android.wkp.Handler;
import android.wkp.Looper;
import android.wkp.Message;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        //主线程Looper准备
        Looper.prepareMainLooper();
        //创建Handler
        final MainHandler handler = new MainHandler();
        //开启线程池
        Executor executor = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int position = i + 1;
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        Thread.sleep(1000 * position);
                        //子线程传任务到主线程
                        handler.postDelayed(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + position);
                            }
                        },1000);

                        Thread thread = Thread.currentThread();
                        //子线程传消息到主线程
                        Message.obtain(handler,position,position,position,"主线程，你好！我是线程："+thread.getName()).sendToTarget();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
        //消息队列循环
        Looper.loop();
    }

    /**
     * 主线程处理子线程传回的消息
     */
    private static class MainHandler extends Handler{
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case WhatConstants.WHAT_ONE:
                    String obj1 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj1);
                    break;
                case WhatConstants.WHAT_TWO:
                    String obj2 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj2);
                    break;
                case WhatConstants.WHAT_THREE:
                    String obj3 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj3);
                    break;
                case WhatConstants.WHAT_FOUR:
                    String obj4 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj4);
                    break;
                case WhatConstants.WHAT_FIVE:
                    String obj5 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj5);
                    break;
                case WhatConstants.WHAT_SIX:
                    String obj6 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj6);
                    break;
                case WhatConstants.WHAT_SEVEN:
                    String obj7 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj7);
                    break;
                case WhatConstants.WHAT_EIGHT:
                    String obj8 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj8);
                    break;
                case WhatConstants.WHAT_NINE:
                    String obj9 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj9);
                    break;
                case WhatConstants.WHAT_TEN:
                    String obj10 = (String) msg.obj;
                    System.out.println(obj10);
                    break;
            }
        }
    }
}

运行效果：

主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-1
main : 1
主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-2
main : 2
主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-3
main : 3
主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-4
主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-5
main : 4
main : 5
主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-6
主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-7
main : 6
main : 7
主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-8
main : 8
主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-9
主线程，你好！我是线程：pool-1-thread-10
main : 9
main : 10

最后，欢迎亲友们留言交流

如果大家想更深入的了解，可以观看源码Github地址，源码中有详尽的注释。大家如果有更好的意见或建议以及好的灵感，请邮箱作者，谢谢！

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