在Android開發過程中，我們常常遇到子線程更新UI的需求，例如在子線程進行耗時較長的下載，等下載完成之后，再去更新UI，提示用戶下載完成，直接在子線程里更新UI，會得到報錯提示：Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views。

Android老手知道這是怎么回事，并且知道解決方案，新手只能去網上找答案，網上的答案告訴我們報錯是因為子線程不能直接更新UI線程，也就是主線程的控件，必須通過Android消息機制來更新。略微遺憾的是，網上的答案要么僅僅是羅列了可用方案的代碼片段，不知道背后的原理是什么，要么是陷入源碼分析的細節中，看完之后的感覺作者早就走遠了，我們還在源代碼細節中暈頭轉向。
為此，決定自己寫一篇，如果能用通俗語言說明白，表明自己也會了。

2.為什么其他線程不能直接訪問UI線程？

要回答這個問題，可以反過來想一想，如果子線程能夠訪問UI線程會怎樣？Android的UI線程是非線程安全，非線程安全是***不對數據進行加鎖保護，多線程訪問數據時，導致出現數據不一致或者數據污染情況***，例如兩個線程同時設置同一個UIView的背景顏色，那么很有可能渲染顯示的是顏色A，而此時在UIView邏輯上的背景顏色屬性為B，因此假如子線程能直接修改UI控件的話，會導致出現不可預期結果，那么UI線程為什么不設置成線程安全呢？要設置成線程安全需要加鎖，即當一個線程訪問該類的某個數據時，會對這個數據進行保護，其他線程不能對其訪問，直到該線程讀取完之后，其他線程才可以使用。但這樣做會降低執行效率，如果一個子線程長時間占據著，其他線程只能干等，而UI界面直接面對用戶，是Android的門面，首先要保證響應快，越快越好，因此UI線程只能是非線程安全。

既然是非線程安全，又不想讓子線程隨便修改，只能禁止子線程直接訪問UI線程的控件。

既然子線程不能直接訪問UI，那怎么實現更新UI呢？這就用到了Android消息機制。

3.Android消息機制

什么是Android消息機制？說白了是跨線程傳遞信息機制，注意這里是跨線程，不是跨進程，Android里跨進程通信使用Binder，跨線程傳遞消息使用消息機制，為什么跨線程通信不使用Binder？

我們知道不同進程內存空間是隔離的，而一個進程里不同線程共享內存空間，用日常生活來理解就是，不同進程好比是不同的房子，一個進程是一間房子，而一個進程里包含不同線程，這些線程就像是不同的人，例如你，你父母，你老婆孩子，這些家庭成員同在一個房子里，也就是共享內存空間。

兩個進程兩間房子，相互之間通信使用電話溝通，而同在一個房間里的不同線程還使用電話溝通效率降低了，這也是為什么不同線程之間不用Binder的原因。

你可能會問，既然家庭成員同在一間房里時，直接面對面喊話不就行了嗎，為什么還設計消息機制來溝通，不還是降低效率了嗎？這又回到上節里說的，如果直接喊話就響應，讓子線程直接訪問UI線程，會導致混亂，這可以由日常生活的例子來理解，假設由你掌控遙控器，你老婆想看電影頻道，你小孩想看動畫頻道，你父母想看戲劇頻道，如果他們同時提需求，你到底是按哪個頻道？為了解決這個混亂問題，你可以設計一個消息機制來應付。

你可以在桌面上放著一個傳票叉，誰想看什么節目就把需求寫在便箋，然后插到傳票叉上，這樣有個先后順序，如果叉上有便箋，你取出來，看是寫了什么，例如老婆便箋寫著看10分鐘電影，她先把便箋插到叉上，小朋友便箋寫著看動畫1分鐘，也插到叉上，這樣你先取出小朋友的便箋，然后給他看一分鐘動畫，一分鐘后，再取出你老婆的便箋，換臺到電影頻道。這樣雖然效率不高，但保證順序不亂，當然傳票叉是后來居上機制，這么設計容易挨打。

Android消息機制也是類似操作。

我們先來看Android消息機制里的各個角色名稱。

• Message

  用于傳遞消息的載體，對應于上述例子的便箋；

• MessageQueue

  消息隊列，對應上述例子的傳票叉，家人看哪個頻道的需求寫到便箋上，然后插到傳票叉上，形成消息隊列。其實我們可以發現，正因為傳票叉的存在，便箋才有先后順序，你處理起來才不會亂，如果家人把便箋散放在桌子上，那和直接喊話沒什么區別。同理，正是MessageQueue的存在，才解決了UI線程能夠挨個處理每個子線程的而不錯亂的問題。需要注意的是，從傳票叉取出便箋的過程只能由你自己完成，其他人代勞還是會引發混亂，同理，消息隊列也只能由接收消息的線程來處理；

• Looper

  有部電影英文名是《Looper》，只看英文名可能覺得這電影沒什么知名度，說中文名稱你應該就想起這部電影，這是由囧瑟夫主演的《環形使者》。那這部電影和Android消息機制里的Looper有啥關系？電影中殺手要干掉的目標是未來的自己，陷入死循環，消息機制里的Looper，是為了令程序進入無限循環，在這個循環里，不斷檢查MessageQueue是否有消息進來，如果有消息，則讀取出來，并傳遞到Handler的handleMessage()方法中。注意，每個線程中只會有一個Looper對象。用遙控器的例子來理解Looper的話，Looper操作你進入不停檢查傳票叉是否有便箋插進來的狀態；

• Handler
  在遙控器的例子中，你代表主線程，你的家人代表子線程，他們只需要在便箋上寫上需求，再自己插到傳票叉上，你取出來，這就模擬了消息的跨線程傳遞。但在程序中，需要使用Handler類來完成往傳票叉上插便箋的過程，也就是子線程給主線程傳遞消息。在主線程中構建Handler類實例，子線程再調用這個Handler類的sendMessage()方法即可，為什么主線程構建的Handler類實例子線程能夠使用？因為它們在同一個進程里，同一個進程內不同線程共享資源的，主線程創建的實例子線程當然可以訪問到。說到這我們還可以這樣理解Handler，Handler相當于主線程分發給不同線程的專用傳話筒，子線程可以通過這個傳話筒聯絡主線程。

  我們可以使用一個示意圖將消息機制里的幾個角色的作用展示出來，如圖所示。
  其中，環形使者Looper啟動線程進入無限循環，不停查看MessageQueue是否有消息進來，有消息進來使用Handler取出，線程1實例化出Handler，給線程2引用，線程2有消息發送的話，則使用Handler的sendMessage方法，發送消息，發送的消息進入MessageQueue里。

4.Android消息機制使用示例

看了消息機制的基本原理，現在來看一下如何使用。

首先實例化一個Handler實例，如代碼所示，我們看到，里面還重寫了handleMessage方法，顧名思義，handleMessage是處理消息的意思，在上面介紹Handler時，只說了Handler是子線程傳遞消息的渠道，其實忘記說了取出消息也是通過Handler。Handler取到消息后，根據消息的類型做相應的動作，這里只是簡單更新一下TextView的文字。另外，這里我們看不到Looper，MessageQueue，這些是幕后英雄，在分析源碼時會涉及到。

Handler mHandler = new Handler() {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {super.handleMessage(msg);switch (msg.what) {case 0://完成主界面更新,拿到數據String data = (String)msg.obj;tshow.setText(data);break;default:break;}}};

子線程調用Handler實例發送消息

private void UpdateTextView() { new Thread(new Runnable(){ @Override public void run() { Message msg =new Message(); msg.obj = "子線程更新數據";//可以是基本類型，可以是對象，可以是List、map等； //發送消息mHandler.sendMessage(msg); } }).start(); }

然后，然后沒有然后了，使用消息機制就這么簡單，可以看出，因為使用簡單，開發者使用消息機制完成子線程更新主線程其實沒增加多少工作量。對于小白而言，雖然使用簡單，但了解其背后的原理還是有必要的，不然不知道為什么這么使用，我開始接觸消息機制時，只知道拷貝他人的代碼，不知道原理，導致每次用到的時候，都是拷貝代碼片段，然后替換成自己的變量，因為自己寫不知道從哪里入手。

本文只是簡單理解消息機制的各個角色，以及它們之間如何配合，下一篇博客，我們分析消息機制的源代碼。

最后附上Activity的源代碼。

package com.test.threaddemo;import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.TextView;public class MainActivity extends AppCompatActivity {private TextView tshow;private Button button;Handler mHandler = new Handler() {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {super.handleMessage(msg);switch (msg.what) {case 0://完成主界面更新,拿到數據String data = (String)msg.obj;tshow.setText(data);break;default:break;}}};@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);tshow=findViewById(R.id.tvshow);button=findViewById(R.id.bClick);button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {UpdateTextView();}});}@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();}private void UpdateTextView() {new Thread(new Runnable(){@Overridepublic void run() {Message msg =new Message();msg.obj = "子線程更新數據";//可以是基本類型，可以是對象，可以是List、map等；//發送消息mHandler.sendMessage(msg);}}).start();} }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Android消息机制基本原理和使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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