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[操作系统]Android的Handler机制


Handler机制的原理 

       Android 的 Handler 机制(也有人叫消息机制)目的是为了跨线程通信,也就是多线程通信。之所以需
要跨线程通信是因为在 Android 中主线程通常只负责 UI 的创建和修改,子线程负责网络访问和耗时操作,
因此,主线程和子线程需要经常配合使用才能完成整个 Android 功能。
       Handler 机制可以近似用图 1 展示。MainThread 代表主线程,newThread 代表子线程。
       MainThread 是 Android 系统创建并维护的,创建的时候系统执行了 Looper.prepare();方法,该方法内部
创建了 MessageQueue 消息队列(也叫消息池),该消息队列是 Message 消息的容器,用于存储通过 handler
发送过来的 Message。MessageQueue 是 Looper 对象的成员变量,Looper 对象通过 ThreadLocal 绑定在
MainThread 中。因此我们可以简单的这么认为:MainThread 拥有唯一的一个 Looper 对象,该 Looper 对象
有用唯一的 MessageQueue 对象,MessageQueue 对象可以存储多个 Message。
       MainThread 中需要程序员手动创建 Handler 对象,并覆写 Handler 中的 handleMessage(Message msg)
方法,该方法将来会在主线程中被调用,在该方法里一般会写与 UI 修改相关的代码。
       MainThread 创建好之后,系统自动执行了 Looper.loop();方法,该方法内部开启了一个“死循环”不断
的去之前创建好的 MessageQueue 中取 Message。如果一有消息进入 MessageQueue,那么马上会被
Looper.loop();取出来,取出来之后就会调用之前创建好的 handler 对象的 handleMessage(Message)方法。
newThread 线程是我们程序员自定 new 出来的子线程。在该子线程中处理完我们的“耗时”或者网络
访问任务后,调用主线程中的 handler 对象的 sendMessage(msg)方法,该方法一被执行,内部将就 msg
添加到了主线程中的 MessageQueue 队列中,这样就成为了 Looper.loop()的盘中餐了,等待着被消费。这是

一个很复杂的过程,但是 Android 显然已经将这种模式给封装起来了,就叫 Handler 机制。我们使用时只需要在主线程中创建 Handler,并覆写 handler 中的handleMessage 方法,然后在子线程中调用 handler 的 sendMessage(msg)方法即可。

 

                                                                              图1 Handler原理图


案例

网页源码查看器:

activity_layout.

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  1. <RelativeLayout "http://schemas.android.com/apk/res/android"  
  2.     "http://schemas.android.com/tools"  
  3.     android:layout_width="match_parent"  
  4.     android:layout_height="match_parent"  
  5.     android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"  
  6.     android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"  
  7.     android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"  
  8.     android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"  
  9.     tools:context="com.seachal.htmlviewer.MainActivity"   
  10.       
  11.     >  
  12.   
  13.     <LinearLayout  
  14.         android:id="@+id/llay_top"  
  15.         android:layout_width="match_parent"  
  16.         android:layout_height="wrap_content"  
  17.         android:orientation="horizontal" >  
  18.   
  19.         <EditText  
  20.             android:id="@+id/et_url"  
  21.             android:layout_width="0dp"  
  22.             android:layout_height="wrap_content"  
  23.             android:layout_weight="1"  
  24.             android:hint="请输入网络地址"  
  25.             android:text="http://www.baidu.com" />  
  26.   
  27.         <Button  
  28.             android:layout_width="wrap_content"  
  29.             android:layout_height="wrap_content"  
  30.             android:onClick="load"  
  31.             android:text="确定" />  
  32.     </LinearLayout>  
  33.   
  34.     <ScrollView  
  35.         android:layout_width="match_parent"  
  36.         android:layout_height="match_parent"  
  37.         android:layout_below="@id/llay_top"  
  38.          >  
  39.        
  40.         <TextView  
  41.             android:id="@+id/tv_content"  
  42.             android:layout_width="wrap_content"  
  43.             android:layout_height="wrap_content"  
  44.             android:text="@string/hello_world" />  
  45.     </ScrollView>  
  46.   
  47. </RelativeLayout>  

工具类将字节流转化为字符串 StreamUtls.java:

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  1. public class StreamUtils {  
  2.     /** 
  3.      * 将字节流转化为字符串,使用android 默认编码 
  4.      *  
  5.      * @author ZhangSeachal 
  6.      * @date 2016年8月6日下午4:20:43 
  7.      * @version 1.0 
  8.      * @param inputStream 
  9.      * @return 
  10.      * @throws IOException 
  11.      */  
  12.     public static String inputStream2String(InputStream inputStream)  
  13.             throws IOException {  
  14.         ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();  
  15.         int len = -1;  
  16.         byte[] buffer = new byte[1024];  
  17.         while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {  
  18.             baos.write(buffer, 0, len);  
  19.         }  
  20.         inputStream.close();  
  21.         return new String(baos.toByteArray());  
  22.   
  23.     }  
  24.   
  25. <span style="font-size:18px;"><strong>}</strong></span>  

MainActivity.java

 

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  1. /** 
  2.  * 网络源码查看器 
  3.  *  
  4.  * @author ZhangSeachal 
  5.  * @date 2016年8月5日 下午10:07:34 
  6.  * @version 1.0 
  7.  * @since 
  8.  */  
  9. public class MainActivity extends Activity {  
  10.     private TextView tv_content;  
  11.     private EditText et_url;  
  12.   
  13.     /** 创建一个Handler对象, 覆写类体、方法体 */  
  14.     private Handler handler = new Handler() {  
  15.         /** 
  16.          * 覆写handleMessage方法,在该方法中完成我们想做的工作, 该方法是在主线程中 被 调用的,因此可以再这里面修改UI。 
  17.          */  
  18.         public void handleMessage(Message msg) {  
  19.             // 判断Message 的类型,根据msg的what属性去获取期类型  
  20.             switch (msg.what) {  
  21.             // 如果成功  
  22.             case RESULT_OK:  
  23.                 // 从msg的obj属性中获取数据,然后显示在TextView 上。  
  24.                 tv_content.setText(msg.obj.toString());  
  25.                 break;  
  26.             // 如果失败  
  27.             case RESULT_CANCELED:  
  28.                 // 弹 吐司,给用户提示  
  29.                 Toast.makeText(MainActivity.this, "访问网页失败", Toast.LENGTH_LONG)  
  30.                         .show();  
  31.             default:  
  32.                 break;  
  33.             }  
  34.         }  
  35.     };  
  36.   
  37.     @Override  
  38.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  39.         super.onCreate(savedInstanceState);  
  40.         setContentView(R.layout.activity_main);  
  41.         // 初始化控件  
  42.         et_url = (EditText) findViewById(R.id.et_url);  
  43.         tv_content = (TextView) findViewById(R.id.tv_content);  
  44.   
  45.     }  
  46.   
  47.     /** 
  48.      * 加载 网页源码 
  49.      *  
  50.      * @author ZhangSeachal 
  51.      * @date 2016年8月5日下午10:29:12 
  52.      * @version 1.0 
  53.      * @param view 
  54.      */  
  55.     public void load(View view) {  
  56.         // 获取用户输入的数据  
  57.         final String path = et_url.getText().toString().trim();  
  58.         /* 
  59.          * 网络访问必须在子线程中进行 
  60.          */  
  61.         new Thread(new Runnable() {  
  62.   
  63.             @Override  
  64.             public void run() {  
  65.                 // TODO Auto-generated method stub  
  66.                 try {  
  67.                     // 1.创建一个 URl对象,需要传入url  
  68.                     URL url = new URL(path);  
  69.                     /* 
  70.                      * 2.使用url对象打开一个HttpURLConnection, 
  71.                      * 由于其返回的是HttpURLConnection的父类, 
  72.                      */  
  73.                     HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url  
  74.                             .openConnection();  
  75.                     /* 
  76.                      * 3.配置connection 连接参数 
  77.                      */  
  78.                     // 设置联网超时时长,单位毫秒  
  79.                     connection.setConnectTimeout(5000);  
  80.                     /* 
  81.                      * 设置数据读取超时 注意: 不是指读取数据总耗时超时, 而是能够读取到数据流等待时长 
  82.                      */  
  83.                     connection.setReadTimeout(5000);  
  84.                     /** 
  85.                      * 设置请求方式,默认是GET,但是为了增加代码易读性, 建议显示只是为GET 
  86.                      */  
  87.                     connection.setRequestMethod("GET");  
  88.                     // 4. 开始连接网络  
  89.                     connection.connect();  
  90.                     // 5.以字节 输入流 的形式获取服务端发来的数据  
  91.                     InputStream inputStream = connection.getInputStream();  
  92.                     // 6.将字节流转化为字符串 (使用自定义的StreamUtils工具类)  
  93.                     final String data = StreamUtils  
  94.                             .inputStream2String(inputStream);  
  95.                     /* 
  96.                      * 7.将获取的数据封装到Message对象,然后发送给handler 
  97.                      */  
  98.                     Message msg = new Message();  
  99.                     /* 
  100.                      * 给Message 对象 的what属性设置一个int类型的值。 因为消息可能会有多个,因此为了区分这些不同的消息。 
  101.                      * 需要给消息设置What属性. RESULT_OK 是Activity的常量值为-1, 
  102.                      * 当然也可以自定义一个int类型的值。 
  103.                      */  
  104.                     msg.what = RESULT_OK;  
  105.                     // msg.what = RESULT_CANCELED;  
  106.                     /** 
  107.                      * 给Message队形的obj属性设置一个object类型的属性。 该值正是我们需要在 
  108.                      * Meaage对象上绑定的数据,这里绑定的 从网络上获取到的网页编码字符串。 
  109.                      */  
  110.                     msg.obj = data;  
  111.                     /* 
  112.                      * 给主线程发送消息。 发送后,系统会调用handler对象的handlerMessage(Message) 方法。 
  113.                      * 该方法正是 我们自己实现的,而且该方法是在主线程中执行的。 从而就实现了从子线程中 
  114.                      * 访问网络数据(耗时操作),然后交给主线程, 让主线程修改UI(修改UI只能在主线程中做)。 
  115.                      */  
  116.                     handler.sendMessage(msg);  
  117.                 } catch (Exception e) {  
  118.                     // TODO: handle exception  
  119.                     e.printStackTrace();  
  120.                     Log.d("tag", "遇到异常" + e, e);  
  121.                     /** 
  122.                      * 如果遇到异常,最好让主线程也知道子线程遇到异常了。 因此使用handler 发动一个空消息, 
  123.                      * 所谓的空消息是指,该消息没有obj值, 只有一个what属性。 这列的RESULT_CANCELED 
  124.                      * 就是一个int型的常量, 当然我们可以自定义,这里只不过是直接使用了Activity类的 一个常量而已。 
  125.                      * 该消息发送后,系统依然会调用handler对象 的handlerMessage(Message)方法。 
  126.                      */  
  127.                     handler.sendEmptyMessage(RESULT_CANCELED);  
  128.                 }  
  129.             }  
  130.         }).start();  
  131.     }  
  132.   
  133.     @Override  
  134.     public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {  
  135.         // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.  
  136.         getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);  
  137.         return true;  
  138.     }  
  139.   
  140.     @Override  
  141.     public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {  
  142.         // Handle action bar item clicks here. The action bar will  
  143.         // automatically handle clicks on the Home/Up button, so long  
  144.         // as you specify a parent activity in AndroidManifest.
  145.         int id = item.getItemId();  
  146.         if (id == R.id.action_settings) {  
  147.             return true;  
  148.         }  
  149.         return super.onOptionsItemSelected(item);  
  150.     }  
  151. }  


最后在AndroidManifest.

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  1. <?version="1.0" encoding="utf-8"?>  
  2. <manifest "http://schemas.android.com/apk/res/android"  
  3.     package="com.seachal.htmlviewer"  
  4.     android:versionCode="1"  
  5.     android:versionName="1.0" >  
  6.   
  7.     <uses-sdk  
  8.         android:minSdkVersion="16"  
  9.         android:targetSdkVersion="19" />  
  10.    <uses-permission  android:name="android.permission.INTERNET"/>  
  11.     <application  
  12.         android:allowBackup="true"  
  13.         android:icon="@drawable/ic_launcher"  
  14.         android:label="@string/app_name"  
  15.         android:theme="@style/AppTheme" >  
  16.         <activity  
  17.             android:name=".MainActivity"  
  18.             android:label="@string/app_name" >  
  19.             <intent-filter>  
  20.                 <action android:name="android.intent.action.MAIN" />  
  21.   
  22.                 <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />  
  23.             </intent-filter>  
  24.         </activity>  
  25.     </application>  
  26.   
  27. </manifest>  


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