Android消息队列模型详解及实例

什么是消息队列模型

消息队列模型是一种常用的设计模式，通常用于解耦系统各组件之间的关系，提高系统的灵活性和可扩展性。在Android开发中，消息队列模型广泛应用于线程间通信和异步任务执行等场景中。

消息队列模型的核心概念

在Android中，消息队列模型主要由四个核心概念构成：Handler、Message、Looper和MessageQueue。

1. Handler

Handler是一个线程间通信的机制，主要作用是将消息封装成Message对象，并将其发送到该Handler所在线程的消息队列中。

Handler的常用方法如下：

public final boolean sendMessage(Message msg)
public final boolean sendEmptyMessage(int what)
public final Message obtainMessage()

其中，sendMessage方法用于发送一个带有自定义数据的Message对象；sendEmptyMessage方法用于发送一个不带数据的Message对象；obtainMessage方法用于获取一个空的Message对象，开发者可以通过该方法设置Message的各种属性。

2. Message

Message是Handler传递的消息对象，用于封装要传递的数据和指令。Message的主要属性包括what、obj、arg1和arg2等，开发者可以通过这些属性封装自己的数据。

Message的常用方法如下：

public void sendToTarget() 
public static Message obtain()
public static Message obtain(Handler h)
public static Message obtain(Handler h, int what)
public static Message obtain(Handler h, int what, Object obj)

其中，sendToTarget方法用于将消息发送到指定的Handler对象；obtain方法用于获取一个空的Message实例；obtain方法的重载版本用于设置Message的初始值。

3. Looper

Looper是一个消息循环器，主要作用是循环地从MessageQueue中取出Message对象并交给对应的Handler处理。

每个线程只有一个Looper对象，Looper的创建方式如下：

public static void prepare() 
public static void prepareMainLooper() 
public static Looper myLooper() 
public static void loop()

其中，prepare方法用于在该线程中创建一个Looper对象；prepareMainLooper方法用于在主线程中创建一个Looper对象；myLooper方法用于获取当前线程的Looper对象；loop方法是一个循环方法，用于从MessageQueue中取出Message并传递给对应的Handler。

4. MessageQueue

MessageQueue是存储Message对象的队列，主要作用是为Looper提供消息容器。MessageQueue的常用方法如下：

public boolean enqueueMessage(Message msg, long when)
public Message next()

其中，enqueueMessage方法用于向队列中添加Message对象；next方法用于从队列中取出下一个Message对象。

实例说明一

下面是一个使用消息队列模型实现异步任务的示例代码：

public class MyAsyncTask {

    private final Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            // 在主线程中执行任务结果的回调
            Result result = (Result) msg.obj;
            result.callback();
        }
    };

    public void execute(final Callback callback) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 执行耗时操作
                Result result = doInBackground();

                // 将任务结果封装为Message对象，并压入消息队列中
                Message msg = mHandler.obtainMessage();
                msg.obj = result;
                mHandler.sendMessage(msg);
            }
        }).start();
    }

    private Result doInBackground() {
        // 模拟耗时操作
        SystemClock.sleep(2000);

        // 返回任务结果
        return new Result(callback);
    }

    public static interface Callback {
        void onComplete();
    }

    private static class Result {
        private final Callback callback;

        public Result(Callback callback) {
            this.callback = callback;
        }

        public void callback() {
            callback.onComplete();
        }
    }
}

在该示例代码中，MyAsyncTask类封装了一个异步任务，该任务通过消息队列模型将任务结果回调到主线程中。具体实现方式是：在执行异步任务时，新建一个线程执行耗时操作，并将任务结果封装为Message对象并发送到消息队列中，然后等待主线程调度处理。

实例说明二

下面是一个使用消息队列模型实现定时任务的示例代码：

public class MyTimerTask {

    private final Handler mHandler = new Handler();
    private final Runnable mRunnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            // 执行定时任务
            doTask();

            // 延迟指定时间后再次执行定时任务
            mHandler.postDelayed(this, 1000);
        }
    };

    public void start() {
        mHandler.postDelayed(mRunnable, 1000);
    }

    public void stop() {
        mHandler.removeCallbacks(mRunnable);
    }

    private void doTask() {
        // 执行定时任务
        Log.i("MyTimerTask", "task executed at " + System.currentTimeMillis());
    }
}

在该示例代码中，MyTimerTask类封装了一个定时任务，该任务通过消息队列模型实现循环定时执行。具体实现方式是：在启动定时任务时，新建一个Runnable对象，并使用Handler.postDelayed方法发送到消息队列中，然后等待指定的时间再次执行任务。在停止定时任务时，使用Handler.removeCallbacks方法将Runnable对象从消息队列中移除，停止任务的执行。