Android进阶——深入浅出Handler（一）

Android进阶——深入浅出Handler（一）

在学习Handler之前，首先要学习一些基本概念，这将对之后的学习有所帮助。

• 主线程：Main Thread,又叫UI线程（UI Thread）。Android应用执行的线程，所以叫主线程。负责分发事件到合适的UI窗口,也是应用和Android UI套件交互的线程。所以叫UI线程。
• ANR：应用无响应(application not responding)。如果UI线程阻塞超过几秒（现在一般是5秒），用户就会看到应用无响应的Dialog。

下面用代码来解释什么是主线程和ANR：

 @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler);
 //查看当前线程，
 Log.d("TAG", "current Thread's name:" +  Thread.currentThread().getName());

  //休眠UI线程5秒，制造ANR
        Thread thread = Thread.currentThread();
        try {
            thread.sleep(5*1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
}

参考:

1.Processes and Threads

2.What is the Android UiThread (UI thread）

初识Handler

首先我们通过一个Demo学习Handler的两种基本用途:

• 1.延迟执行messages或runnables
• 2.将A线程的操作入队到B线程中

第一种用途比较好理解，比如延时finish掉启动Activity。第二种是我们在经常需要子线程中执行耗时操作，可能是读取文件或访问网络，但是我们只能在主线程中更新UI。所以使用Handler来将更新UI的操作从子线程切换到主线程中执行。

1.继承Handler类，实现handleMessage方法。一般不推荐使用非静态内部类的方式实现，会导致内存泄露。具体原因可参看我上一篇文章，Android开发——避免内存泄露。推荐使用静态内部类和弱引用结合的方式来实现。如下所示。

private static class MyHandler extends Handler{

        //对Activity的弱引用
        private final WeakReference<HandlerActivity> mActivity;

        public MyHandler(HandlerActivity activity){
            mActivity = new WeakReference<HandlerActivity>(activity);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            HandlerActivity activity = mActivity.get();
            if(activity==null){
                super.handleMessage(msg);
                return;
            }
            switch (msg.what) {
                case DOWNLOAD_FAILED:
                    Toast.makeText(activity, "下载失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
                case DOWNLOAD_SUCCESS:
                    Toast.makeText(activity, "下载成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    Bitmap bitmap = (Bitmap) msg.obj;
                    activity.imageView.setVisibility(View.VISIBLE);
                    activity.imageView.setImageBitmap(bitmap);
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
                    break;
            }
        }
    }

    private final MyHandler mHandler = new MyHandler(this);

2.使用post方法发送Runnable对象，sendMessage方法来发送Message。

下面的代码通过postDelayed执行1秒后将Button显示或隐藏的操作。在下载完图片后使用sendMessage通知UI线程更新ImageView。

 //使用Handler进行延时操作
                mHandler.postDelayed(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        imageView.setVisibility(imageView.getVisibility()==View.VISIBLE?View.GONE:View.VISIBLE);
                    }
                },1000);

    //使用子线程下载图片
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        Bitmap bitmap = downloadImage();

                        Message msg = Message.obtain();
                        msg.obj = bitmap;
                        msg.what = bitmap==null?DOWNLOAD_FAILED:DOWNLOAD_SUCCESS;

                        handler.sendMessage(msg);
                    }
                }).start();          

运行效果:

进一步了解Handler

说起Handler，就不得不提Message、MessageQueue以及Looper。搞清楚这四者之间的关系，Android开发中的Handler消息处理机制也掌握了个大概了。

Message

Message：包含描述和任意数据对象的消息，用于发送给Handler。

//获取Message实例的方式
Message msg1 = Message.obtain();
//或
Message msg2 = Handler.obtainMessage();

学到这里，可能有人会有疑问。不是可通过Handler发送Runnable对象的吗？为什么这里只提Message了呢？

好问题，让我们来查看post类方法的源码。

public final boolean postDelayed(Runnable r, long delayMillis)
    {
        return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis);
    }

   private static Message getPostMessage(Runnable r) {
        Message m = Message.obtain();
        m.callback = r;
        return m;
    }

在postDelayed()方法内部，将Runnable对象通过getPostMessage()方法包装成了一个Message对象。这样就回答了我们之前的疑问。对于Handler，不管是使用的是post类方法还是send类方法，发送出去的都是Message对象。

public final class Message implements Parcelable {
    public int what;
    public int arg1;
    public int arg2;
    public Object obj;
    ...
    }

Message类中有这几个成员变量描述消息，其中what是我们定义的消息码，为了让接收者能知道消息是关于什么的。arg1和arg2用于发送一些integer类型的值。obj用于传输任意类型的值。

MessageQueue

MessageQueue：顾名思义，消息队列。内部存储着一组消息。对外提供了插入和删除的操作。MessageQueue内部是以单链表的数据结构来存储消息列表的。

获取MessageQueue实例使用Looper.myQueue()方法。

查看源码中的enqueueMessage()方法能看出MessageQueue是用单链表的数据结构来存储消息的。

//插入Message操作
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(TAG, 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't 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 (;;) {
                    //从这里可看出MessageQueue内部是以单链表的数据结构来存储消息的
                    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;
    }

Looper

Looper:主要用于给一个线程轮询消息的。线程默认没有Looper,在创建Handler对象前，我们需要为线程创建Looper。

使用Looper.prepare()方法创建Looper，使用Looper.loop()方法运行消息队列。

class LooperThread extends Thread {
        public Handler mHandler;

        public void run() {
            Looper.prepare();

            mHandler = new Handler() {
                public void handleMessage(Message msg) {
                    // process incoming messages here
                }
            };

            Looper.loop();
        }

这里就有疑问了，之前我们在主线程中，创建Handler之前并没有创建Looper。这是为什么呢？查看Main Thread源码（也就是ActivityThread）。

 public static void main(String[] args) {
        ...
        //初始化Looper
        Looper.prepareMainLooper();

        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);

        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
        }

        if (false) {
            Looper.myLooper().setMessageLogging(new
                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
        }

        // End of event ActivityThreadMain.
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
        Looper.loop();

        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }
}

在ActivityThread的main方法中，初始化了Looper。这就是为什么我们在主线程中不需要创建Looper的原因。

好，今天的学习就到这。下次将继续学习Handler、Message和Message之间的关系。

如果本文对你的开发有所帮助，并且你手头恰好有零钱。

不如打赏我一杯咖啡，鼓励我继续分享优秀的文章。