Android-消息处理机制

Posted 2021-07-09 十壹、

1. 异步消息处理机制
android异步消息处理机制分4部分

• Message
• Handler
• MessageQueue
• Looper

1.Message
Meaage是在线程直接传递的消息,它可以在内部携带少量的信息,用于在不同线程之间交换数据。eg.Message的what字段
2.Handler
Handler是处理者的意思，它主要用于发送和处理消息的。发送消息一般是使用Handler的sendMessage()方法,而发出的消息经过一系列辗转处理后,最终会传递到Handler的handleMessage()方法中。
3.MessageQueue
MessageQueue是消息队列的意思，它主要用于存放所有通过Handler发送的消息。这部分消息会一直存在于消息队列中,等待被处理。每个线程只会有一个MessageQueue对象。
4.Looper
Looper是每个线程中的MessageQueue的管家,调用Looper的loop()方法后，就会进入到一个无线循环当中，然后每当发现MessageQueue中存在一条消息，就会将它取出，并传递到Hander的handleMessage()方法中。每个线程也只会有一个Looper对象。

一条Meaage经过这样一个流程的辗转调用后，也就从子线程进入到主线程，从不能更新UI变成了可以更新UI，整个异步消息的处理核心就是如此。
举一个书本上的例子,在子线程中更新UI
和许多其它的GUI库一样,Android的UI也是线程不安全的。也就是说想要更新应用程序里的UI元素,则必须在主线程中进行,否则就会出现异常。
新建一个AndroidTest项目,修改activity_main.xml

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">
    
    <Button
    	android:id="@+id/change"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Change Text"/>

	<TextView
		android:id="@+id/text"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_centerInparent="true"
        android:text="FFFFFF"
        android:textSize="17sp"/>
</RelativeLayout>        

接着修改MainActivity中的代码

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    public  static final int UPDATE_TEXT=1;
    private TextView text;

    private Handler handler=new Handler(){
        @Override
        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            switch (msg.what){
                case UPDATE_TEXT:
                    text.setText("UUUUUUU");
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    };
    
    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        text=(TextView)findViewById(R.id.text);
        Button ChangeText=(Button)findViewById(R.id.change);
        changeText.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()){
            case R.id.change:
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        Message message=new Message();
                        message.what=UPDATE_TEXT;
                        handler.sendMessage(message);//将Message对象发送出去
                    }
                }).start();
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

2. 使用AsyncTask
为了更方便我们在子线程中对UI进行操作,Android还提供了另外一些很好用的工具,比如AsyncTask。借助AsyncTask，即使对异步消息处理机制不完全了解，也可以十分简单从子线程切换到主线程。当然，AsyncTask背后的实现原理也是基于异步消息处理机制的，只是Android帮我们做了很好的封装。
首先看一下AsyncTask的基本用法,由于AsyncTask是一个抽象类，所以如果我们还想使用它，就必须创建一个子类去继承它。在继承时可以为AsyncTask类指定3个泛型参数，用法如下。

• -Params 在执行AsyncTask时需要传入的参数，可以用于后台任务中使用。
• Progress 后台任务执行时，如果需要在界面上显示当前的进度，则使用这里指定的泛型作为进度单位
• Result 当任务执行完毕后，如果需要对结果进行返回，则使用这里指定的泛型作为返回值。

因此，一个最简单的定义AsyncTask就可以写成如下方式:
class DownloadTask extends AsyncTask<Void,Integer,Boolean>{
…
}
这里我们把AsyncTask的第一个泛型参数指定为Void，表示在执行AsyncTask时不需要传入参数给后台任务。第二个泛型参数指定为Integer，表示使用整形数据来作为进度显示单位。第三个泛型参数指定为Boolean，则表示使用布尔型数据来反馈执行结果。
当然，目前定义的只是一个空任务，并不能进行任何实际的操作，还需要重写AsyncTask中的几个方法才能完成对任务的定制。经常要重写的方法有4个。

• onPreExecute() 这个方法会在后台任务开始执行前调用，用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框。
• doInBackground(Params…) 这个方法中的所有代码都会在子线程中运行，我们应该在这里去处理所有耗时任务。任务完成就可以通过return语句来将任务的执行结果返回，如果AsyncTask第三个泛型参数是指定的Void，就可以不返回任务执行的结果。在这个方法中是不可以进行UI操作的，如要更新UI元素，比如反馈当前任务的执行进度，可以调用publishProgress(Progress…)方法来完成
• onPregressUpdate(Progress…) 当在后台任务中调用了publishProgress(Progress…)方法后，onPregressUpdate(Progress…)方法很快就会被调用，该方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。在这个方法可以对UI进行操作，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。
• onPostExecute(Result) 当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法很快就会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中，可以利用返回的数据来进行一些UI操作，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。

因此一个比较完整的自定义AsyncTask就可以写成如下形式

class DownloadTask extends AsyncTask<Void,Integer,Boolean> {
    @Override
    protected void onPreExecute() {
        progressDialog.show(); //显示进度对话框
    }

    @Override
    protected Boolean doInBackground(Void... params) {
        try{
            while (true){
                int downloadPercent=doDownload();//这是一个虚构方法
                publishProgress(downloadPercent);
                if(downloadPercent>=100){
                    break;
                }
            }
        }catch (Exception e){
            return false;
        }
        return true;
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
        //在这里更新下载进度
        progressDialog.setMessage("Downloaded"+values[0]+"%");
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Boolean result) {
        progressDialog.dismiss(); //关闭进度对话框
        //提示下载结果
        if(result){
            Toast.makeText(context,"Download succeeded",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }else {
            Toast.makeText(context,"Download failed",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
}

在这个DownloadTask中，我们在doInBackground()方法里去执行具体的下载任务。这个方法里的代码都是在子线程中运行的，而不会影响到主线程的运行。这里虚构了一个doDownload()方法，这个方法用于计算当前的下载进度并返回，我们假设这个方法已经存在了。在得到了当前的下载进度后下面就该考了如何把它显示到界面上了，由于doInBackground()方法是在子线程中运行的，在这里肯定不能进行UI操作，所以我们可以调用publishProgress()方法并将当前的下载进入传进来，这样onProgressUpdate()方法就会很快被调用，在这里就可以进行UI操作。
当下载完成后，doInBackground()方法会返回一个布尔型变量，这样onPostExecute()方法很快被调用，这个方法也是在主线程中运行的，然后在这里会根据下载的结果来弹出相应的Toast提示，从而完成整个任务。

简单说，使用AsyncTask诀窍就是在doInBackground()方法中执行具体的耗时任务，onProgressUpdate()方法中进行UI操作，onPostExecute()方法中执行一些任务的收尾工作。

如果想启动这个任务，只需编写如下代码
new DownloadTask().execute();
以上就是AsyncTask基本用法，不需要考虑异步消息处理机制，不用专门使用一个Handler来发送和接受消息，只需要调用publishProgress()方法就可以轻松从子线程切换到UI线程了。