Android的消息处理机制Looper,Handler,Message

android的消息处理有三个核心类：Looper,Handler和Message。其实还有一个Message Queue（消息队列），但是MQ被封装到Looper里面了，我们不会直接与MQ打交道，因此我没将其作为核心类。下面一一介绍：

线程的魔法师 Looper

Looper的字面意思是“循环者”，它被设计用来使一个普通线程变成Looper线程。所谓Looper线程就是循环工作的线程。在程序开发中（尤其是GUI开发中），我们经常会需要一个线程不断循环，一旦有新任务则执行，执行完继续等待下一个任务，这就是Looper线程。使用Looper类创建Looper线程很简单：

public class LooperThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 将当前线程初始化为Looper线程
        Looper.prepare();
 
        // ...其他处理，如实例化handler
 
        // 开始循环处理消息队列
        Looper.loop();
    }
}

通过上面两行核心代码，你的线程就升级为Looper线程了！！！是不是很神奇？让我们放慢镜头，看看这两行代码各自做了什么。

1)Looper.prepare()

通过上图可以看到，现在你的线程中有一个Looper对象，它的内部维护了一个消息队列MQ。注意，一个Thread只能有一个Looper对象。

2）Looper.loop()

调用loop方法后，Looper线程就开始真正工作了，它不断从自己的MQ中取出队头的消息(也叫任务)执行。

除了prepare()和loop()方法，Looper类还提供了一些有用的方法，比如

Looper.myLooper()得到当前线程looper对象：

    public static final Looper myLooper() {
        // 在任意线程调用Looper.myLooper()返回的都是那个线程的looper
        return (Looper)sThreadLocal.get();
    }

getThread()得到looper对象所属线程：

    public Thread getThread() {
        return mThread;
    }

quit()方法结束looper循环：

    public void quit() {
        // 创建一个空的message，它的target为NULL，表示结束循环消息
        Message msg = Message.obtain();
        // 发出消息
        mQueue.enqueueMessage(msg, 0);
    }

到此为止，你应该对Looper有了基本的了解，总结几点：

1.每个线程有且最多只能有一个Looper对象，它是一个ThreadLocal

2.Looper内部有一个消息队列，loop()方法调用后线程开始不断从队列中取出消息执行

3.Looper使一个线程变成Looper线程。

那么，我们如何往MQ上添加消息呢？下面有请Handler！（掌声~~~）

异步处理大师 Handler

什么是handler？handler扮演了往MQ上添加消息和处理消息的角色（只处理由自己发出的消息），即通知MQ它要执行一个任务(sendMessage)，并在loop到自己的时候执行该任务(handleMessage)，整个过程是异步的。handler创建时会关联一个looper，默认的构造方法将关联当前线程的looper，不过这也是可以set的。默认的构造方法：

下面我们就可以为之前的LooperThread类加入Handler：

public class LooperThread extends Thread {
    private Handler handler1;
    private Handler handler2;
 
    @Override
    public void run() {
        // 将当前线程初始化为Looper线程
        Looper.prepare();
 
        // 实例化两个handler
        handler1 = new Handler();
        handler2 = new Handler();
 
        // 开始循环处理消息队列
        Looper.loop();
    }
}

加入handler后的效果如下图：

可以看到，一个线程可以有多个Handler，但是只能有一个Looper！

Handler发送消息

有了handler之后，我们就可以使用 post(Runnable), postAtTime(Runnable, long), postDelayed(Runnable, long), sendEmptyMessage(int),sendMessage(Message), sendMessageAtTime(Message, long)和 sendMessageDelayed(Message, long)这些方法向MQ上发送消息了。光看这些API你可能会觉得handler能发两种消息，一种是Runnable对象，一种是message对象，这是直观的理解，但其实post发出的Runnable对象最后都被封装成message对象了，见源码：

其他方法就不罗列了，总之通过handler发出的message有如下特点：

1.message.target为该handler对象，这确保了looper执行到该message时能找到处理它的handler，即loop()方法中的关键代码

msg.target.dispatchMessage(msg);

2.post发出的message，其callback为Runnable对象

Handler处理消息

说完了消息的发送，再来看下handler如何处理消息。消息的处理是通过核心方法dispatchMessage(Message msg)与钩子方法handleMessage(Message msg)完成的

可以看到，除了handleMessage(Message msg)和Runnable对象的run方法由开发者实现外（实现具体逻辑），handler的内部工作机制对开发者是透明的。这正是handler API设计的精妙之处！

Handler的用处

我在小标题中将handler描述为“异步处理大师”，这归功于Handler拥有下面两个重要的特点：

1.handler可以在任意线程发送消息，这些消息会被添加到关联的MQ上。

2.handler是在它关联的looper线程中处理消息的。

这就解决了android最经典的不能在其他非主线程中更新UI的问题。android的主线程也是一个looper线程(looper在android中运用很广)，我们在其中创建的handler默认将关联主线程MQ。因此，利用handler的一个solution就是在activity中创建handler并将其引用传递给worker thread，worker thread执行完任务后使用handler发送消息通知activity更新UI。(过程如图)

封装任务 Message

在整个消息处理机制中，message又叫task，封装了任务携带的信息和处理该任务的handler。message的用法比较简单，这里不做总结了。但是有这么几点需要注意（待补充）：

1.尽管Message有public的默认构造方法，但是你应该通过Message.obtain()来从消息池中获得空消息对象，以节省资源。

2.如果你的message只需要携带简单的int信息，请优先使用Message.arg1和Message.arg2来传递信息，这比用Bundle更省内存

3.擅用message.what来标识信息，以便用不同方式处理message。

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Android开发经常会用到handler，但是我们发现每次使用Handler都会出现：This Handler class should be static or leaks might occur（null）这样的提示。Android lint就是为了提示我们，这样使用Handler会容易造成内存泄漏。但是你会发现其实改成static并没有什么用。因为这并没有解决这个问题的根本。

　　首先，我们得确认，为什么会有内存泄漏？因为Handler是基于消息的。每次new 出Handler，都会创建一个消息队列用于处理你使用handler发送的消息，形如：handler.send***Message。由于消息的发送总是会有先来后到的区别（如果只是这样都还好，毕竟再慢也不会太久，总归可以跑完，可能会延迟个几秒），但是如果你使用的是sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)或postDelayed(Runnable r, long delayMillis)等发送延迟消息的时候，那基本内存泄漏发生的概率已经在90%以上了。

我举个通常的例子，就是我们在Activity中使用handler来更新UI控件，这是比较常见的。

 1 public class DemoActivity extends Activity {
 2
 3     private Handler mHandler;
 4
 5     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 6         mHandler = new Handler();
 7
 8 　　　　　mHandler.postDelayed(new Runnable() {
 9 　　　　　　　Log.i("wytings","-----------postDelayed-------");
10             view.setVisibility(View.GONE);
11         }, 50000);
12         ...
13     }
14 　　

如果我们疯狂的对这个Activity进行横屏和竖屏切换的话，那么Activity就会不断的被销毁和重建。理论上被关闭的Activity应该会再特定时候被回收，也就是我们的内存会在一定的范围内上下起伏，但是实际上，会发现消耗的内存会随着切换横屏的次数一直慢慢增加。这其实已经说明我们的内存泄漏了，如果你会查看内存，你会发现里面有成堆的DemoActivity实例没办法回收。

　　这是因为view中使用的Context就是当前的Activity，而这个runnable一旦被post，就会一直存在于队列里面，直到时间到了，被执行。意思是这个时间段内Activity即使已经被destroy了但是这个对象还是没办法回收，你会发现50秒好，会有一堆"-----------postDelayed-------"的log打印出来，虽然你已经被这个应用关闭了并且你以为即使打印也应该只打印一次……

　　那怎么样才可以避免这中问题呢，如果你网上一搜你会看到很多关于弱引用的文章。这确实是一个解决的办法。其原理就是让所有在handler里面使用的对象都变成弱引用，目的就是为了可以在Android回收内存的时候，可以直接回收掉。我真觉得如果只是写这种办法的人，绝对是属于拷贝党，因为这完全是就事论事。你想想就明白，我们写这个Handler是因为我们要使用它。怎么可以通过这种弱引用的办法去处理这类问题呢？让JVM想回收就回收？！如果这样，那我们还需要在使用Bitmap的时候，recycle()干嘛，还不如直接弄成软引用得了。

这里需要再插播一下关于Java里面引用的知识：

强引用(Strong Reference)	默认引用。如果一个对象具有强引用，垃圾回收器绝不会回收它。在内存空 间不足时，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemory的错误，使程序异常终止，也不会强引用的对象来解决内存不足问题。
软引用（SoftReference）	如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。
弱引用（WeakReference）	在垃圾回收器一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。
虚引用（PhantomReference）	如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。

如果你运气好，你会碰到一些除了写弱引用这个方法后，还有一个就是handler.removeCallbacksAndMessages(null);，就是移除所有的消息和回调，简单一句话就是清空了消息队列。注意，不要以为你post的是个Runnable或者只是sendEmptyMessage。你可以看一下源码，在handler里面都是会把这些转成正统的Message，放入消息队列里面，所以清空队列就意味着这个Handler直接被打成原型了，当然也就可以回收了。

　　所以，我觉得最好的办法就是你在使用Handler的时候，在外面的Activity或者Fragment中的关闭方法中，如onDestroy中调用一下handler.removeCallbacksAndMessages(null);就可以了，不应该改成软引用。