Android 非同步訊息處理機制解析
一、Message、Handler、MessageQueue、Looper
Android 中的非同步訊息處理主要由四個部分組成，Message、Handler、MessageQueue、Looper。
1. Message： Message 是線上程之間傳遞的訊息，它可以在內部攜帶少量的資訊，用於在不同執行緒之間交換資料。通常使用 Message 的 what 欄位攜帶命令，除此之外還可以使用 arg1 和arg2 欄位來攜帶一些整形資料，使用 obj 欄位攜帶一個 Object 物件。
2. Handler： Handler 顧名思義也就是處理者的意思，它主要是用於傳送和處理訊息的。傳送訊息一般是使用 Handler 的 sendMessage()方法，而發出的訊息經過一系列地輾轉處理後，最終會傳遞到 Handler 的 handlerMessage()方法中。
3. MessageQueue： MessageQueue 是訊息佇列的意思，它主要用於存放所有通過 Handler 傳送的訊息。這部分訊息會一直存在於訊息佇列中，等待被處理。每個執行緒中只會有一個 MessageQueue 物件。
4. Looper： Looper 是每個執行緒中的 MessageQueue 的管家，呼叫 Looper 的 loop() 方法後，就會進入到一個無限迴圈當中，然後每當發現 MessageQueue 中存在一條訊息，就會將它取出，並傳遞到 Handler 的 handleMessage() 方法中。每個執行緒中也只會有一個 Looper 物件。
二、Handler 、 Looper 、Message的關係
其實Looper負責的就是建立一個MessageQueue，然後進入一個無限迴圈體不斷從該MessageQueue中讀取訊息，而訊息的建立者就是一個或多個Handler 。
1、Looper:
prepare()和loop()兩個方法。
public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread" Looper主要作用：
1、 與當前執行緒繫結，保證一個執行緒只會有一個Looper例項，同時一個Looper例項也只有一個MessageQueue。
2、 loop()方法，不斷從MessageQueue中去取訊息，交給訊息的target屬性的dispatchMessage去處理。
好了，我們的非同步訊息處理執行緒已經有了訊息佇列（MessageQueue），也有了在無限迴圈體中取出訊息的哥們，現在缺的就是傳送訊息的物件了，於是乎：Handler登場了。
2、Handler:
使用Handler之前，我們都是初始化一個例項，比如用於更新UI執行緒，我們會在宣告的時候直接初始化，或者在onCreate中初始化Handler例項。所以我們首先看Handler的構造方法，看其如何與MessageQueue聯絡上的，它在子執行緒中傳送的訊息（一般傳送訊息都在非UI執行緒）怎麼傳送到MessageQueue中的。
public Handler() {
this(null, false);
}
public Handler(Callback callback, boolean async) {
if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final Class<? extends Handler> klass = getClass();
if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
(klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
klass.getCanonicalName());
}
}
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
} 通過Looper.myLooper()獲取了當前執行緒儲存的Looper例項，之後再獲取了這個Looper例項中儲存的MessageQueue（訊息佇列），這樣就保證了handler的例項與我們Looper例項中MessageQueue關聯上了。
總結：
1、首先Looper.prepare()在本執行緒中儲存一個Looper例項，然後該例項中儲存一個MessageQueue物件；因為Looper.prepare()在一個執行緒中只能呼叫一次，所以MessageQueue在一個執行緒中只會存在一個。
2、Looper.loop()會讓當前執行緒進入一個無限迴圈，不端從MessageQueue的例項中讀取訊息，然後回撥msg.target.dispatchMessage(msg)方法。
3、Handler的構造方法，會首先得到當前執行緒中儲存的Looper例項，進而與Looper例項中的MessageQueue想關聯。
4、Handler的sendMessage方法，會給msg的target賦值為handler自身，然後加入MessageQueue中。
5、在構造Handler例項時，我們會重寫handleMessage方法，也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最終呼叫的方法。
好了，總結完成，大家可能還會問，那麼在Activity中，我們並沒有顯示的呼叫Looper.prepare()和Looper.loop()方法，為啥Handler可以成功建立呢，這是因為在Activity的啟動程式碼中，已經在當前UI執行緒呼叫了Looper.prepare()和Looper.loop()方法。
三、非同步訊息處理機制流程
首先需要在主執行緒當中建立一個 Handler 物件，並重handleMessage() 方法。然後當子執行緒中需要進行UI操作時，就建立一個 Message 物件，並通過 Handler 將這條訊息傳送出去。之後這條訊息會被新增到 MessageQueue 的佇列中等待被處理，而 Looper 則會一直嘗試從 MessageQueue 中取出待處理訊息最後分發回 Handler 的 handleMessage() 方法中。由於 Handler 是在主執行緒中建立的，所以此時 handleMessage() 方法中的程式碼也會在主執行緒中執行，於是就可以安心地進行UI操作了。
一條 Message 經過這樣一個流程的輾轉呼叫後，也就從子執行緒進入到了主執行緒，從不能更新 UI 變成了可更新 UI，整個非同步訊息處理的核心思想也就如此。
四、使用AsyncTask
為了更加方便我們在子執行緒中對 UI 進行操作，Android 還提供了另外一些好用的工具，AsyncTask 就是其中之一。藉助 AsyncTask，即使你對非同步訊息處理機制完全不瞭解，也可以十分簡單地從子執行緒切換到主執行緒。當然，AsyncTask 背後的實現原理也是基於非同步訊息處理機制的，只是 Android 做了很好的封裝而已。
AsyncTask 的基本用法：
首先來看一下 AsyncTask 的基本用法，由於 AsyncTask 是一個抽象類，所以如果我們想使用它，就必須建立一個子類去繼承它。在繼承時我們可以為 AsyncTask 類指定三個泛型引數，這三個引數的用途如下：
Params：在執行 AsyncTask 時需要傳入的引數，可用於在後臺任務中使用。
Progress：後臺任務執行時，如果需要在介面上顯示當前的進度，則使用這裡指定的泛型作為進度單位。
Result：當任務執行完畢後，如果需要對結果進行返回，則使用這裡指定的泛型作為返回值型別。
一個簡單的自定義AsyncTask：
class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {...}
這個自定義的DownloadTask還是一個空任務，並不能進行任何實際的操作，我們還需要重寫 AsyncTask 中的幾個方法才能完成對任務的定製。
onPreExecute()：這個方法會在後臺任務開始執行之前呼叫，用於進行一些介面上的初始化操作，比如顯示一個進度條對話方塊等。
doInBackground(Params…)：這個方法中的所有程式碼都會在子執行緒中執行，我們應該在這裡去處理所有的耗時任務。注意，在這個方法中是不可以進行 UI 操作的。
onProgressUpdate(Progress…)：當後臺任務中呼叫了 publishProgress(Progress…)方法後，這個方法就會很快被呼叫，方法中攜帶的引數就是在後臺任務中傳遞過來的。在這個方法中可以對 UI 進行操作，利用引數中的數值就可以對介面元素進行相應地更新。
onPostExecute(Result)：當後臺任務執行完畢並通過 return 語句進行返回時，這個方法就很快會被呼叫。返回的資料會作為引數傳遞到此方法中，可以利用返回的資料來進行一些 UI 操作，比如提醒任務執行的結果，以及關閉掉進度條對話方塊等。
class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {
@Override
protected void onPreExecute() {
//顯示進度對話方塊
// ProgressDialog.show();
}
@Override
protected Boolean doInBackground(Void... params) {
try {
while (true) {
int downloadPercent = 0;
//這是一個虛構的方法
// downloadPercent = doDownload;
publishProgress(downloadPercent);
if (downloadPercent >= 100) {
break;
}
}
} catch (Exception e) {
return false;
}
return true;
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
//在這裡更新下載進度
// progressDialog.setMessage("Downloaded " + values[0] + "%");
}
@Override
protected void onPostExecute(Boolean result) {
//關閉進度對話方塊
// progressDialog.dismiss();
//在這裡提示下載結果
if (result) {
// Toast.makeText(context,"Download succeeded",Toast.LENGTH_SHORT).show();
} else {
// Toast.makeText(context,"Download failed",Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
}
} 在這個DownloadTask中，我們在doInBackground()方法裡去執行具體的下載任務。這個方法裡的程式碼都是在子執行緒中執行的，因而不會影響到主執行緒的執行。注意這裡虛構了一個doDownload()方法，這個方法用於計算當前的下載進度並返回，我們假設這個方法已經存在了。在得到了當前的下載進度後，下面就該考慮如何把它顯示到介面上了，由於doInBackground()方法是在子執行緒中執行的，在這裡肯定不能進行UI操作，所以我們可以呼叫publishProgress()方法並將當前的下載進度傳進來，這樣onProgressUpdate()方法就會很快被呼叫，在這裡就可以進行UI操作了。
當下載完成後，doInBackground()方法會返回一個布林型變數，這樣onPostExecute()方法就會很快被呼叫，這個方法也是在主執行緒中執行的。然後在這裡我們會根據下載的結構來彈出相應的Toast提示，從而完成整個DownloadTask任務。
簡單來說，使用 AsyncTask 的訣竅就是，在 doInBackground() 方法中去執行具體的耗時任務，在 onProgressUpdate() 方法中進行 UI 操作，在 onPostExecute()方法中執行一些任務的收尾工作。
如果想要啟動這個任務，只需編寫以下程式碼即可：
new DownloadTask.execute();
以上就是 AsyncTask 的基本用法。我們並不需要去考慮非同步訊息處理機制，也不需要專門使用一個 Handler 來發送和接收訊息，只需要呼叫一下 publishProgress()方法就可以輕鬆地從子執行緒切換到 UI 執行緒了。