经典软件设计模型 – 事件驱动模型

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模型说明

在UI编程中,常常要对鼠标点击进行相应,首先如何获得鼠标点击呢?


方式一:

创建一个线程,该线程一直循环检测是否有鼠标点击,那么这个方式有以下几个缺点:

1. CPU资源浪费,可能鼠标点击的频率非常小,但是扫描线程还是会一直循环检测,这会造成很多的CPU资源浪费;如果扫描鼠标点击的接口是阻塞的呢?

2. 如果是堵塞的,又会出现下面这样的问题,如果我们不但要扫描鼠标点击,还要扫描键盘是否按下,由于扫描鼠标时被堵塞了,那么可能永远不会去扫描键盘;

3. 如果一个循环需要扫描的设备非常多,这又会引来响应时间的问题;

所以,该方式是非常不好的。


方式二:

就是事件驱动模型

目前大部分的UI编程都是事件驱动模型,如很多UI平台都会提供onClick()事件,这个事件就代表鼠标按下事件。事件驱动模型大体思路如下:

1. 有一个事件(消息)队列;

2. 鼠标按下时,往这个队列中增加一个点击事件(消息);

3. 有个循环,不断从队列取出事件,根据不同的事件,调用不同的函数,如onClick()、onKeyDown()等;

4. 事件(消息)一般都各自保存各自的处理函数指针,这样,每个消息都有独立的处理函数;

如图:


Android的Looper和Handler模型

在Android系统中,一般的事件驱动应用都可以使用Looper和Handler来实现,uml如下

UML

说明

Message是一个个的消息,每个消息代表一个事件,每个Message都有独立的处理者target;

多个消息利用Message里的next属性首尾相接组成一个MessageQueue队列;

MessageQueue提供了插入Message接口enqueueMessage和读取Message接口next;

Looper是一个循环类,它利用MessageQueue的next接口,不断从MessageQueue获得消息;

如果Looper获得了一个消息Message,那么就调用Message的target来处理该消息,这个target其实就是一个Handler;

Handler的HandlerMessage函数就是处理Message的地方,这是一个接口函数,所以使用者根据业务需求重写这个接口;

Handler除了处理Message外,还提供了插入Message的接口sendMessage,从这也可以看出,利用这四个类设计最简单的事件驱动模型只需操作Hanlder一个类即可,因为它既提供了插入消息的接口,也提供了处理消息的接口;

当然这四个类除了MessageQueue之外,其他三个用户都可以根据业务需求操作实现更复杂的模型,我们可以自己创建一个Message而不是使用Message的默认创建方法(如可以为每个Message设计不同的处理函数,不一定使用HandlerMessage),然后通过Handler插入到消息队列中;然后创建自己的Looper线程,自己独自使用一个Looper;之所以MessageQueue不能自行设计,是因为Android的设计问题,因为MessageQueue是在Looper的构造函数自己new的。

重点代码分析


Handler的handleMessage优先级

    /**
     * Subclasses must implement this to receive messages.
     */
    public void handleMessage(Message msg) {
    }
    
    /**
     * Handle system messages here.
     */
    public void dispatchMessage(Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);
        }
    }

looper读取一个消息后,首先执行的是dispatchMessage,然后dispatchMessage根据不同条件调用不同的handleMessage;

这里边有好多callback,是因为不一定非要使用Handler提供的handleMessage接口处理消息,也可以有很多其他方式设置回调函数;

优先级最高的是msg.callback,如果要处理的Message本身有处理回调接口,那么就使用Message本身的;

优先级次之的是mCallback,mCallback是在Handler的构造函数设置的,说明可以为Handler统一设置一个处理回调接口;

优先级最低的是handleMessage,这个才是handleMessage用户重写的接口;

设置这些优先级,主要为了在应用中需要处理的消息有很多种分类,但是它们共用一个Looper,如

1. 如果所有的消息属于一个分类,那么只需要一个Handler即一个handleMessage即可;

2. 如果消息分属于不同的分类,那么每个分类使用一个Handler管理,即每个分类使用一个handleMessage,即mCallback;

3. 如果所有的消息种类都不一样,如果使用一个Handler在逻辑上不伦不类,所以,这个时候不如为每个消息设置一个回调函数更好,即msg.callback;




MessageQueue的时间优先级when


Handler是通过enqueueMessage接口将消息插入到MessageQueue的,在插入的时候就已经将消息按照时间排序了,其中时间0代表最高的优先级,时间越大,优先级越小,越延后处理

所以,Looper通过MessageQueue的next接口获得的消息就是优先级最高的消息,next不需要重新排序消息队列了;

HandlerThread的作用

如果我们需要自己创建Looper,需要将创建的Looper和创建的Handler联系在一起。如果两个对象的创建是在一个线程里,并且先创建Looper后创建Handler是没有问题的;但是如果两个对象是在两个线程里创建,有可能在构造Handler时,Looper并没有真正的创建好,其实这之间只要通过一个同步就可以。HandlerThread就是Android提供给我们用的一个类,它已经做好了同步,所以可以安全使用。



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