Android的消息機制主要是指Handler的運行機制,Handler的運行機制須要底層的MessageQueue和Looper的支撐。數組
MessageQueue的中文爲消息隊列,顧名思義,它的內部存儲了一組消息,以隊列的形式對外提供插入和刪除的方法。雖然稱爲消息隊列,可是它的內部存儲結構並非真正的隊列,而是採用單鏈表的數據結構來存儲消息列表。安全
Looper的中文翻譯是循環,這裏能夠理解爲消息循環。因爲MessageQueue只是一個消息的存儲單元,它不能去處理消息,而Looper會以無限循環的形式其查詢是否有新的消息,若是有的話就處理消息,不然就一直等待。服務器
Looper中還有一個特殊的概念,那就是ThreadLocal,ThreadLocal並非線程,它的做用是能夠在每一個線程中存儲數據。咱們知道,Handler建立的時候會採用當前線程的Looper來構造消息循環系統,那麼Handler內部如何獲取到當前線程的Looper呢?這就要使用ThreadLocal了,ThreadLocal能夠在不一樣的線程中互不干擾地存儲並提供數據,經過ThreadLocal就能夠輕鬆地獲取每一個線程的Looper。數據結構
須要注意的是,線程是默認沒有Looper的,若是須要使用Handler就必須爲線程建立Looper。而主線程,即UI線程,它就是ActivityThread,ActivityThread被建立時就會初始化Looper,這也是在主線程中默承認以使用Handler的緣由。多線程
Android消息機制主要是指Handler的運行機制以及Handler所附帶的MessageQueue和Looper的工做過程,這三者其實是一個總體。Handler的做用主要是將一個任務切換到某個指定的線程中去執行,那麼Android爲何要提供這個功能呢?這是由於Android規定UI只能在主線程中進行,若是在子線程中訪問UI,那麼程序就會拋出運行時異常。ViewRootImp對UI操做作了驗證,這個驗證工做是由ViewRootImpl的checkThread方法來完成的,以下所示。併發
void checkThread() { if(mThread != Thread.currentThread()) { throw new CalledFromWrongThreadException("Only the original thread that created a view hiearachy can touch its view"); } }
Android建議咱們不要在主線程中進行耗時的操做,不然會致使程序沒法響應ANR。考慮一種狀況,假如咱們須要從服務器拉取一些信息並將其顯示在UI上,這個時候必須在子線程中進行拉取工做,拉取完畢以後又不能在子線程中直接訪問UI,若是沒有Handler,那麼咱們確實沒有辦法將訪問UI的工做切換到主線程中執行,所以,系統提供Handler的主要緣由及時爲了解決在子線程中沒法訪問UI的矛盾。app
系統爲何不容許在子線程中訪問UI呢?這是 由於Android的UI控件不是線程安全的,若是在多線程中併發訪問可能會致使UI控件處於不可預期的狀態,而爲何系統不對UI控件的訪問加上鎖機制呢?缺點有兩個:首先加上鎖機制會讓UI訪問的邏輯變得複雜,其次鎖機制會下降UI訪問的效率,由於鎖機制會阻塞某些線程的執行。所以最簡單最高效的方法就是採用單線程模型來處理UI操做,對於開發者來講也不是很麻煩,只是須要經過Handler切換到UI訪問的執行線程便可。less
Handler的工做過程:Handler建立時會採用當前線程的Looper來構建內部的消息循環系統,若是當前線程沒有Looper,那麼就會報錯;Handler建立完畢後,這個時候其內部的MessageQueue和Looper就能夠協同工做了,而後經過Handler的post方法將一個Runnable傳遞到Handler內部的Looper中去處理,也能夠經過Handler的send方法來發送一個消息,這個消息一樣會在Looper中去處理。其實post方法最終也是在send方法中完成的。當Handler的send方法被調用時,它會調用MessageQueue的enqueueMessage方法將這個消息放入消息隊列中,而後Looper發現有新消息到來時,就會處理這個消息,最終消息中的Runnable或者Handler的handleMessage方法就會被調用。async
注意:Looper是運行在建立Handler所在的線程中的,這樣一來Handler中的業務邏輯就被切換到建立Handler所在的線程中去執行了。ide
ThreadLocal是一個線程內部的數據存儲類,經過它能夠在指定的線程中存儲數據,數據存儲之後,只有在指定線程中能夠獲取到存儲的數據,對於其餘線程來講則沒法獲取到數據。
下面經過實際的例子來演示ThreadLocal的做用。首先定義一個ThreadLocal對象,這裏選擇Boolean類型的,以下所示:
private ThreadLocal<Boolean> mThreadLocal = new ThreadLocal<Boolean>();
而後在主線程、子線程1和子線程2中設置和訪問它的值,代碼以下所示:
mThreadLocal.set(true); System.out.println("main thread: " + mThreadLocal.get()); //true new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub mThreadLocal.set(false); System.out.println("thread 1: " + mThreadLocal.get()); //false } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("thread 2: " + mThreadLocal.get()); //null,沒有設置值 } }).start();
上述代碼中,根據對ThreadLocal的描述,主線中mThreadLocal.get()爲true,子線程1中mThreadLocal.get()爲false,子線程2中mThreadLocal.get()爲null。代碼運行打印以下:
15:54:55.478: I/System.out(11711): main thread: true 01-09 15:54:55.479: I/System.out(11711): thread 1: false 01-09 15:54:55.480: I/System.out(11711): thread 2: null
從上面的打印能夠看出,雖然不一樣的線程訪問的是同一個ThreadLocal對象,可是它們經過ThreadLocal獲取的值倒是不同的,這就是ThreadLocal的特色。ThreadLocal之因此有如此特色,是由於不一樣線程訪問同一個ThreadLocal的get方法,ThreadLocal內部會從各自的線程中取出一個數組,而後再從數組中根據當前的ThreadLocal索引去查找對應的value值。很顯然,不一樣線程中的數組是不一樣的,這就是爲何經過ThreadLocal能夠在不一樣的線程中維護一套數據的副本而且互不干擾。
上面描述的ThreadLocal的使用方法和工做過程,下面分析ThreadLocal的內部實現,ThreadLocal是一個泛型類,它的定義爲public class ThreadLocal<T>
,只要弄清楚ThreadLocal的get和set方法就能夠明白它的工做原理。
首先看get和set方法,以下所示
public void set(T value) { Thread currentThread = Thread.currentThread(); Values values = values(currentThread); if (values == null) { values = initializeValues(currentThread); } values.put(this, value); } Values initializeValues(Thread current) { return current.localValues = new Values(); } /** * Gets Values instance for this thread and variable type. */ Values values(Thread current) { return current.localValues; }
在上面的set方法中,首先會經過values方法來獲取當前線程中的ThreadLocal數據,如何獲取呢?在Thread內部有一個成員變量專門用於存儲線程的ThreadLocal數據:ThreadLocal.Values localValues;所以獲取當前線程的ThreadLocal數據就變得異常簡單。若是localValues的值爲null,那麼久須要對其進行初始化化,初始化後再將ThreadLocal的值進行存儲。
下面看一下ThreadLocal的值究竟是如何在localValues中進行存儲的。在localValues內部有一個數組:private Object[] table;ThreadLocal的值就存儲在這個table數組中。下面看一下localValues是如何使用put方法將ThreadLocal的值存儲到table數組中的,以下所示:
/** * Sets entry for given ThreadLocal to given value, creating an * entry if necessary. */ void put(ThreadLocal<?> key, Object value) { cleanUp(); // Keep track of first tombstone. That's where we want to go back // and add an entry if necessary. int firstTombstone = -1; for (int index = key.hash & mask;; index = next(index)) { Object k = table[index]; if (k == key.reference) { // Replace existing entry. table[index + 1] = value; return; } if (k == null) { if (firstTombstone == -1) { // Fill in null slot. table[index] = key.reference; table[index + 1] = value; size++; return; } // Go back and replace first tombstone. table[firstTombstone] = key.reference; table[firstTombstone + 1] = value; tombstones--; size++; return; } // Remember first tombstone. if (firstTombstone == -1 && k == TOMBSTONE) { firstTombstone = index; } } }
上面的代碼實現了數據的存儲過程,咱們能夠由上能夠得出一個存儲規則,那就是ThreadLocal的值在table數組中的存儲位置老是爲ThreadLocal的reference字段所標識的對象的下一個位置,好比ThreadLocal的reference對在table數組中的索引爲index,那麼ThreadLocal的值在table數組中的索引就是index+1.最終ThreadLocal的值會被存儲在table數組中:table[index + 1] = value;
接下來,分析get方法,以下所示
public T get() { // Optimized for the fast path. Thread currentThread = Thread.currentThread(); Values values = values(currentThread); if (values != null) { Object[] table = values.table; int index = hash & values.mask; if (this.reference == table[index]) { return (T) table[index + 1]; } } else { values = initializeValues(currentThread); } return (T) values.getAfterMiss(this); }
能夠發現,ThreadLocal的get方法一樣是取出當前線程的localValues對象,若是這個對象不爲null,那就取出它的table數組並找出ThreadLocal的reference對象在table數組中的位置,而後table數組中下一個位置所存儲的數據就是ThreadLocal的值。若是這個對象爲null,則返回初始值,初始值由ThreadLocal的initialValue方法來描述,默認狀況下爲null,固然也能夠重寫這個方法,它的默認實現以下
Object getAfterMiss(ThreadLocal<?> key) { Object[] table = this.table; int index = key.hash & mask; // If the first slot is empty, the search is over. if (table[index] == null) { Object value = key.initialValue(); // If the table is still the same and the slot is still empty... if (this.table == table && table[index] == null) { table[index] = key.reference; table[index + 1] = value; size++; cleanUp(); return value; } // The table changed during initialValue(). put(key, value); return value; } protected T initialValue() { return null; }
從ThreadLocal的set和get方法能夠看出,它們所操做的對象都是當前線程的Values對象的table數組,所以在不一樣的線程中訪問同一個ThreadLocal的set和get方法,它們對ThreadLocal所在的讀/寫權限僅限各自線程的內部,這就是ThreadLocal能夠在不一樣線程中互不干擾的儲存和修改數據的緣由,理解ThreadLocal的工做方式有助於理解Looper的工做原理。
消息隊列在Android中指的是MessageQueue,MessageQueue主要包括兩個操做:插入和讀取,讀取操做會伴隨着刪除操做,插入和讀取的方法分別是enqueueMessage和next,其中enqueueMessage的做用每每是往消息隊列中插入一條消息,而next的做用是往消息隊列中取出一條消息並將其從消息隊列中移除。儘管MessageQueue叫消息隊列,可是它的內部實現不是用的隊列,而是經過一個單鏈表的數據結構來維護消息列表,單鏈表在插入和刪除上效率較高。enqueueMessage的源碼以下:
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) { if (msg.target == null) { throw new IllegalArgumentException("Message must have a target."); } if (msg.isInUse()) { throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use."); } synchronized (this) { if (mQuitting) { IllegalStateException e = new IllegalStateException( msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread"); Log.w("MessageQueue", e.getMessage(), e); msg.recycle(); return false; } msg.markInUse(); msg.when = when; Message p = mMessages; boolean needWake; if (p == null || when == 0 || when < p.when) { // New head, wake up the event queue if blocked. msg.next = p; mMessages = msg; needWake = mBlocked; } else { // Inserted within the middle of the queue. Usually we don not have to wake // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue // and the message is the earliest asynchronous message in the queue. needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous(); Message prev; for (;;) { prev = p; p = p.next; if (p == null || when < p.when) { break; } if (needWake && p.isAsynchronous()) { needWake = false; } } msg.next = p; // invariant: p == prev.next prev.next = msg; } // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false. if (needWake) { nativeWake(mPtr); } } return true; }
從enqueueMessage的實現來看,它的主要操做就是單鏈表的插入和刪除,下面看一下next方法的實現:
Message next() { // Return here if the message loop has already quit and been disposed. // This can happen if the application tries to restart a looper after quit // which is not supported. final long ptr = mPtr; if (ptr == 0) { return null; } int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration int nextPollTimeoutMillis = 0; //死循環 for (;;) { if (nextPollTimeoutMillis != 0) { Binder.flushPendingCommands(); } nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); synchronized (this) { // Try to retrieve the next message. Return if found. final long now = SystemClock.uptimeMillis(); Message prevMsg = null; Message msg = mMessages; if (msg != null && msg.target == null) { // Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue. do { prevMsg = msg; msg = msg.next; } while (msg != null && !msg.isAsynchronous()); } if (msg != null) { if (now < msg.when) { // Next message is not ready. Set a timeout to wake up when it is ready. nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE); } else { // Got a message. mBlocked = false; if (prevMsg != null) { prevMsg.next = msg.next; } else { mMessages = msg.next; } msg.next = null; if (false) Log.v("MessageQueue", "Returning message: " + msg); return msg; } } else { // No more messages. nextPollTimeoutMillis = -1; } // Process the quit message now that all pending messages have been handled. if (mQuitting) { dispose(); return null; } // If first time idle, then get the number of idlers to run. // Idle handles only run if the queue is empty or if the first message // in the queue (possibly a barrier) is due to be handled in the future. if (pendingIdleHandlerCount < 0 && (mMessages == null || now < mMessages.when)) { pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size(); } if (pendingIdleHandlerCount <= 0) { // No idle handlers to run. Loop and wait some more. mBlocked = true; continue; } if (mPendingIdleHandlers == null) { mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)]; } mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers); } // Run the idle handlers. // We only ever reach this code block during the first iteration. for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) { final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i]; mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler boolean keep = false; try { keep = idler.queueIdle(); } catch (Throwable t) { Log.wtf("MessageQueue", "IdleHandler threw exception", t); } if (!keep) { synchronized (this) { mIdleHandlers.remove(idler); } } } // Reset the idle handler count to 0 so we do not run them again. pendingIdleHandlerCount = 0; // While calling an idle handler, a new message could have been delivered // so go back and look again for a pending message without waiting. nextPollTimeoutMillis = 0; } }
能夠發現next方法是一個無限循環的過程,若是消息隊列中沒有消息,那麼next方法會一直阻塞在這裏。當有新的消息到來時,next方法會返回這條消息並將其從單鏈表中移除。
Looper在Android消息機制裏面扮演着消息循環的角色,具體來講它會不停地從MessageQueue中查看是否有新消息,若有有新消息就會馬上處理,不然就會一直阻塞在那裏。
首先看一下Looper的構造函數,在構造方法中它會建立一個MessageQueue即消息隊列,而後將當前線程的對象存儲起來,以下所示:
private static void prepare(boolean quitAllowed) { if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); } private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread(); }
Handler的工做須要Looper,沒有Looper的線程就會報錯,那麼如何爲一個線程建立Looper呢?經過Looper.prepare()便可爲當前線程建立一個Looper,接着經過Looper.loop()來開啓消息循環,以下所示:
new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub Looper.prepare(); //建立Looper mHandler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { // TODO Auto-generated method stub super.handleMessage(msg); if (msg.what == 0) { System.out.println("msg: " + "123456"); } } }; Looper.loop(); //開啓Looper循環 } }).start(); /** * 發送消息 * @param view */ public void click(View view) { mHandler.sendEmptyMessage(0); } /** * 退出Looper循環 * @param view */ public void quit(View view) { mHandler.getLooper().quit(); mHandler.getLooper().quitSafely(); //API18 }
Looper除了prepare方法外,還提供了prepareMainLooper()方法,這個方法主要是給主線程也就是ActivityThread建立Looper使用的,其本質也是經過prepare方法建立的。因爲主線程的Looper比較特殊,因此Looper提供了一個getMainLooper方法,經過它能夠在任何位置獲取主線程Looper。
Looper也是能夠退出的,Looper提供了quit和quitSafely來退出一個Looper,兩者的區別在於:quit會直接退出Looper,而quitSafely只是設定一個退出標誌,而後把消息隊列中的已有消息處理完畢後才安全地退出。Looper退出後,提供Handler發送的消息會失敗,這時Handler的send方法返回false。在子線程中,若是手動爲其建立了Looper,那麼在全部的事情完成之後應該調用quit方法來終止消息循環,不然這個子線程會一直處於等待狀態,而若是推出Looper之後,這個線程就會馬上終止,所以建議不須要的時候終止Looper。
Looper最重要的一個方法是loop方法,只有調用了loop後,消息循環系統纔會真正的運行,實現以下:
/** * Run the message queue in this thread. Be sure to call * {@link #quit()} to end the loop. */ public static void loop() { final Looper me = myLooper(); if (me == null) { throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread."); } final MessageQueue queue = me.mQueue; // Make sure the identity of this thread is that of the local process, // and keep track of what that identity token actually is. Binder.clearCallingIdentity(); final long ident = Binder.clearCallingIdentity(); for (;;) { Message msg = queue.next(); // might bloc 退出時返回null if (msg == null) { // No message indicates that the message queue is quitting. return; //位移跳出循環的方式 } // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger Printer logging = me.mLogging; if (logging != null) { logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " + msg.callback + ": " + msg.what); } msg.target.dispatchMessage(msg); //分發消息 msg.target = Handler if (logging != null) { logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback); } // Make sure that during the course of dispatching the // identity of the thread wasn't corrupted. final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity(); if (ident != newIdent) { Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x" + Long.toHexString(ident) + " to 0x" + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to " + msg.target.getClass().getName() + " " + msg.callback + " what=" + msg.what); } msg.recycleUnchecked(); } }
Looper的loop方法工做過程,loop方法是一個死循環,位移跳出循環的方式是MessageQueue的next方法返回null。當Looper的quit方法被調用時,Looper就會調用MessageQueue的quit或者quitSafely方法來通知消息隊列退出,當消息隊列表計爲退出狀態時,它的next方法就返回null。
Looper必須退出,不然loop方法會無線循環下去。loop方法會調用MessageQueue的next方法來獲取新的消息,而next是一個阻塞操做,當沒有消息時,next方法會一直阻塞在那裏,這也致使loop方法一直阻塞在那裏。若是MessageQueue的next方法返回了新的消息,Looper就會處理這條消息:msg.target.dispatchMessage(msg);這裏的msg.target是發送這條消息的Handler對象,這樣Handler的發送的消息最終在它的dispatchMessage中處理了。
Handler的主要工做包含消息的發送和接收過程。消息的發送能夠經過post的一系列方法以及send的一系列方法實現,post的一系列方法最終是經過send的一系列方法來實現的。發送一條消息典型過程以下所示:
public final boolean sendMessage(Message msg) { return sendMessageDelayed(msg, 0); } public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) { if (delayMillis < 0) { delayMillis = 0; } return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis); } public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) { MessageQueue queue = mQueue; if (queue == null) { RuntimeException e = new RuntimeException( this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue"); Log.w("Looper", e.getMessage(), e); return false; } return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis); } //送入消息隊列 private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); }
能夠發現,Handler發送消息的過程僅僅是向消息隊列插入了一條消息,MessageQueue的next方法就會返回這條消息給Looper,Looper收到消息後就開始處理了,最終消息由Looper交由Handler處理,即Handler的dispatchMessage方法會被調用,這是Handler就進入了消息處理階段。dispatchMessage實現以下:
public void dispatchMessage(Message msg) { if (msg.callback != null) { handleCallback(msg); } else { if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } handleMessage(msg); } }
Handler處理消息的過程以下:
首先,檢查Message的Callback是否爲null,不爲null則經過handleCallback來處理消息,Message的callback是一個Runnable對象,實際上就是Handler的post方法所傳遞的Runnable參數。
private static void handleCallback(Message message) { message.callback.run(); //messge.callback = Runnable對象 }
其次,若Message的Callback是爲null,則檢查mCallback是否爲null,不爲null就調用mCallback的handleMessage方法來處理消息,Callback是個接口,定義以下:
public interface Callback { public boolean handleMessage(Message msg); }
經過Callback框圖用以下方式建立Handler對象:Handler mHandler = new Handler(mCallback)。那麼Callback的意義是什麼了?能夠用來建立一個Handler的實例但並不須要派生Handler的子類。
最後,若都爲null,則直接調用Handler中的handlerMessage方法來處理消息。
Handler還有一種特使的構造函數,那就是經過一個特定的Looper來構造Handler,經過這個構造方法能夠實現一些特殊的功能如IntentService,它的實現以下所示
public Handler(Looper looper) { this(looper, null, false); }
Handler的一個默認構造方法public Handler(),這個構造方法會調用下面的的構造方法。很明顯,若是當前線程沒有Looper的話,就會拋出異常,這也解釋了在沒有Looper的子線程建立Handler會引起程序異常的緣由。
public Handler() { this(null, false); } public Handler(Callback callback, boolean async) { ... 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; }
Android的主線程就是ActivityThread,主線程的入口方法爲main,在main方法中系統會經過Looper.prepareMainLooper()來建立主線程的Looper以及MessageQueue,並經過Looper.loop()開啓主線程的消息循環,以下所示:
public static void main(String[] args) { SamplingProfilerIntegration.start(); // CloseGuard defaults to true and can be quite spammy. We // disable it here, but selectively enable it later (via // StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs. CloseGuard.setEnabled(false); Environment.initForCurrentUser(); // Set the reporter for event logging in libcore EventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter()); Security.addProvider(new AndroidKeyStoreProvider()); Process.setArgV0("<pre-initialized>"); Looper.prepareMainLooper(); // ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false); if (sMainThreadHandler == null) { sMainThreadHandler = thread.getHandler(); } AsyncTask.init(); if (false) { Looper.myLooper().setMessageLogging(new LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread")); } Looper.loop(); //無限循環 throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); }
主線程的消息循環開始之後,ActivityThread須要一個Handler來和消息隊列進行交互,這個Handler就是ActivityThread.H,它內部定義了一組消息類型,主要包含了四大組件的啓動和中止等過程,以下所示
ActivityThread經過ApplicationThread和AMS進行進程間通訊,AMS以進程間通訊的方式完成ActivityThread的請求後回調ApplicationThread中的Binder方法,而後ApplicationThread會向H發送消息,H收到消息後會將ApplicationThread中的邏輯切換到ActivityThread中去執行,即切換到主線程中執行,這個過程就是主線程的消息循環模型。