其他分享
首页 > 其他分享> > Android——Handler详解

Android——Handler详解

作者:互联网

1. 简介

Handler是一套 Android 消息传递机制,主要用于线程间通信。

用最简单的话描述: handler其实就是主线程在起了一个子线程,子线程运行并生成Message,Looper获取message并传递给Handler,Handler逐个获取子线程中的Message.

Binder/Socket用于进程间通信,而Handler消息机制用于同进程的线程间通信

可以说只要有异步线程与主线程通信的地方就一定会有 Handler。

在多线程的应用场景中,将工作线程中需更新UI的操作信息 传递到 UI主线程,从而实现 工作线程对UI的更新处理,最终实现异步消息的处理
在这里插入图片描述
使用Handler消息传递机制主要是为了多个线程并发更新UI的同时,保证线程安全
在这里插入图片描述

2. 相关概念解释

Handler、Message、Message Queue、Looper

在这里插入图片描述

Android消息机制:
在这里插入图片描述

Handler示意图:
在这里插入图片描述
消息机制的模型:

消息机制的架构

3. Handler 的基本使用

3.1 创建 Handler

Handler 允许我们发送延时消息,如果在延时期间用户关闭了 Activity,那么该 Activity 会泄露。

这个泄露是因为 Message 会持有 Handler,而又因为 Java 的特性,内部类会持有外部类,使得 Activity 会被 Handler 持有,这样最终就导致 Activity 泄露。

解决方案:将 Handler 定义成静态的内部类,在内部持有 Activity 的弱引用,并及时移除所有消息。

public class HandlerActivity extends AppCompatActivity {

    private Button bt_handler_send;

    private static class MyHandler extends Handler {

        //弱引用持有HandlerActivity , GC 回收时会被回收掉
        private WeakReference<HandlerActivity> weakReference;

        public MyHandler(HandlerActivity activity) {
            this.weakReference = new WeakReference(activity);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            HandlerActivity activity = weakReference.get();
            super.handleMessage(msg);
            if (null != activity) {
                //执行业务逻辑
                Toast.makeText(activity,"handleMessage",Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        }
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.HandlerActivity);

        //创建 Handler
        final MyHandler handler = new MyHandler(this);

        bt_handler_send = findViewById(R.id.bt_handler_send);
        bt_handler_send.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        //使用 handler 发送空消息
                        handler.sendEmptyMessage(0);

                    }
                }).start();
            }
        });
    }
    
    @Override
    protected void onDestroy() {
        //移除所有回调及消息
        myHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
        super.onDestroy();
    }
}


3.2 Message 获取

获取 Message 大概有如下几种方式:

Message message = myHandler.obtainMessage(); 		   //通过 Handler 实例获取
Message message1 = Message.obtain();   			      //通过 Message 获取
Message message2 = new Message();      				 //直接创建新的 Message 实例

通过查看源码可知,Handler 的 obtainMessage() 方法也是调用了 Message 的 obtain() 方法

public final Message obtainMessage()
{
    return Message.obtain(this);
}


通过查看 Message 的 obtain 方法

public static Message obtain(Handler h) {
        //调用下面的方法获取 Message
        Message m = obtain();
        //将当前 Handler 指定给 message 的 target ,用来区分是哪个 Handler 的消息
        m.target = h;

        return m;
    }
    
//从消息池中拿取 Message,如果有则返回,否则创建新的 Message
public static Message obtain() {
        synchronized (sPoolSync) {
            if (sPool != null) {
                Message m = sPool;
                sPool = m.next;
                m.next = null;
                m.flags = 0; // clear in-use flag
                sPoolSize--;
                return m;
            }
        }
        return new Message();
    }


为了节省开销,我们在使用的时候尽量复用 Message,使用前两种方式进行创建。

3.3 Handler 发送消息

Handler 提供了一些列的方法让我们来发送消息,如 send()系列 post()系列,post方法需要传入一个Runnalbe对象 ,我们来看看post方法源码

    public final boolean post(Runnable r)
    {
       return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
    }

不过不管我们调用什么方法,最终都会走到 MessageQueue.enqueueMessage(Message,long) 方法。
以 sendEmptyMessage(int) 方法为例:

//Handler
sendEmptyMessage(int)
  -> sendEmptyMessageDelayed(int,int)
    -> sendMessageAtTime(Message,long)
      -> enqueueMessage(MessageQueue,Message,long)
  			-> queue.enqueueMessage(Message, long);

从中可以发现 MessageQueue 这个消息队列,负责消息的入队,出队。

4. 两个实例(主线程-子线程)

4.1 子线程向主线程

首先我们在MainActivity中添加一个静态内部类,并重写其handleMessage方法。

private static class MyHandler extends Handler {
        private final WeakReference<MainActivity> mTarget;

        public MyHandler(MainActivity activity) {
            mTarget = new WeakReference<MainActivity>(activity);
        }

        @Override
        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            HandlerActivity activity = weakReference.get();
            super.handleMessage(msg);
            if (null != activity) {
                //执行业务逻辑
                if (msg.what == 0) {
                	Log.e("myhandler", "change textview");
                	MainActivity ma = mTarget.get();
	                ma.textView.setText("hahah");
            	}
                Toast.makeText(activity,"handleMessage",Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        
        }
 }

然后创建一个类型为MyHandler的私有属性:

  private Handler handler1 = new MyHandler(this);

最后在onCreate回调中创建一个线程,用于接收发送消息:

new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                handler1.sendEmptyMessage(0);
            }
        }).start();

总结一下:

4.2 主线程向子线程

首先创建一个MyHandler类。

private static class MyHandler extends Handler {

        @Override
        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            if (msg.what == 0) {
                Log.e("child thread", "receive msg from main thread");
            }
        }
    }

声明一个Handler类型的私有变量,进行默认初始化为null。

 private Handler handler1;

创建子线程,使handler指向新创建的MyHandler对象。

new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Looper.prepare();
                handler1 = new MyHandler();
                Looper.loop();
                Log.e("child thread", "child thread end");
            }
        }).start();

在主线程中向子线程中发送消息

while (handler1 == null) {

        }

        handler1.sendEmptyMessage(0);
        handler1.getLooper().quitSafely();

5. Handler机制原理

5.1 Handler原理概述

普通的线程是没有looper的,如果需要looper对象,那么必须要先调用Looper.prepare方法,而且一个线程只能有一个looper

Handler是如何完成跨线程通信的?

在这里插入图片描述

5.2 Handler与管道通信

管道,其本质是也是文件,但又和普通的文件会有所不同:管道缓冲区大小一般为1页,即4K字节。管道分为读端和写端,读端负责从管道拿数据,当数据为空时则阻塞;写端向管道写数据,当管道缓存区满时则阻塞。

为什么采用管道而非Binder?

5.3 Handler举例详解

Handler是Android消息机制的上层接口。Handler的使用过程很简单,通过它可以轻松地将一个任务切换到Handler所在的线程中去执行。通常情况下,Handler的使用场景就是更新UI

如下就是使用消息机制的一个简单实例:

public class Activity extends android.app.Activity {
	private Handler mHandler = new Handler(){
		@Override
		public void handleMessage(Message msg) {
			super.handleMessage(msg);
			System.out.println(msg.what);
		}
	};
	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState, PersistableBundle persistentState) {
		super.onCreate(savedInstanceState, persistentState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				...............耗时操作
				Message message = Message.obtain();
				message.what = 1;
				mHandler.sendMessage(message);
			}
		}).start();
	}
}

再举个例子:怎么从主线程发送消息到子线程?(虽然这种应用场景很少)

Thread thread = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                //初始化Looper,一定要写在Handler初始化之前
                Looper.prepare();
                //在子线程内部初始化handler即可,发送消息的代码可在主线程任意地方发送
                handler=new Handler(){
                    @Override
                    public void handleMessage(Message msg) {
                        super.handleMessage(msg);
                      //所有的事情处理完成后要退出looper,即终止Looper循环
                        //这两个方法都可以,有关这两个方法的区别自行寻找答案
                        handler.getLooper().quit();
                        handler.getLooper().quitSafely();
                    }
                };
              
                //启动Looper循环,否则Handler无法收到消息
                Looper.loop();
            }
        };
        thread.start();
    //在主线程中发送消息
    handler.sendMessage();

先来解释一下第一行代码Looper.prepare();,先看看Handler构造方法

//空参的构造方法,这个方法调用了两个参数的构造方法
  public Handler() {
        this(null, false);
    }

//两个参数的构造方法
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;
    }

第二行代码初始化了Hanlder并且重写HandleMessage()方法,没啥好讲的。

然后调用了Looper.loop()方法,后面会解释。

我们先来看看最后一行代码handler.sendMessage(message) 的主要作用:

先看看这行代码之后的代码执行流程:
在这里插入图片描述
sendMessage()之后代码通过图中所示的几个方法,最终执行到了MessageQueue的enqueueMessage()方法,我们来就看看它:

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
        if (msg.target == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
        }
        synchronized (this) {
            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 {
                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;
    }

发送消息的工作已经完成,那么Looper是什么时候取的消息,来看看:

public static void loop() {
        for (;;) {
            Message msg = queue.next(); // might block
            if (msg == null) {
                // No message indicates that the message queue is quitting.
                return;
            }
            try {
                msg.target.dispatchMessage(msg);
            } 
        }
    }

看到这里我们应该自然会想到,message.target.是哪个对象?dispatchMessage有什么作用?

public final class Message implements Parcelable {
 /*package*/ int flags;

    /*package*/ long when;

    /*package*/ Bundle data;

    /*package*/ Handler target;

    /*package*/ Runnable callback;

    // sometimes we store linked lists of these things
    /*package*/ Message next;
}

//Handler的方法
 private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        msg.target = this;
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

接着看handler的dispatchMessage()方法

/**
    *handler的方法
     * Handle system messages here.
     */
    public void dispatchMessage(Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);
        }
    }

看到这里面一个我们非常熟悉到方法了没有?—handleMessage()方法,也是我们处理消息时候的逻辑。

最后再来一个系统的工作示意图:
在这里插入图片描述

6. Handler用法(android与java区别)

6.1 刷新UI界面

使用java:

new Thread( new Runnable() {     
    public void run() {     
         myView.invalidate();    
     }            
}).start();

可以实现功能,刷新UI界面。但是这样是不行的,因为它违背了单线程模型:Android UI操作并不是线程安全的并且这些操作必须在UI线程中执行。

Thread+Handler:
Handler来根据接收的消息,处理UI更新。Thread线程发出Handler消息,通知更新UI。

Handler myHandler = new Handler() {  
          public void handleMessage(Message msg) {   
               switch (msg.what) {   
                    case TestHandler.GUIUPDATEIDENTIFIER:   
                         myBounceView.invalidate();  
                         break;   
               }   
               super.handleMessage(msg);   
          }   
     }; 

class myThread implements Runnable {   
          public void run() {  
               while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {    
                       
                    Message message = new Message();   
                    message.what = TestHandler.GUIUPDATEIDENTIFIER;   
                      
                    TestHandler.this.myHandler.sendMessage(message);   
                    try {   
                         Thread.sleep(100);    
                    } catch (InterruptedException e) {   
                         Thread.currentThread().interrupt();   
                    }   
               }   
          }   
     }   

6.2 定时器(延时操作)

使用java:
使用Java上自带的TimerTask类,TimerTask相对于Thread来说对于资源消耗的更低,引入import java.util.Timer; 和 import java.util.TimerTask;

public class JavaTimer extends Activity {  
  
    Timer timer = new Timer();  
    TimerTask task = new TimerTask(){   
        public void run() {  
            setTitle("hear me?");  
        }            
    };  

    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.main);  
       
         timer.schedule(task, 10000);   // 延迟delay毫秒后,执行一次task。

    }  
}

TimerTask + Handler:

public class TestTimer extends Activity {  
  
    Timer timer = new Timer();  
    Handler handler = new Handler(){   
        public void handleMessage(Message msg) {  
            switch (msg.what) {      
            case 1:      
                setTitle("hear me?");  
                break;      
            }      
            super.handleMessage(msg);  
        }  
          
    };  

    TimerTask task = new TimerTask(){    
        public void run() {  
            Message message = new Message();      
            message.what = 1;      
            handler.sendMessage(message);    
        }            
    };  

    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.main);  
    
        timer.schedule(task, 10000);   // 延迟delay毫秒后,执行一次task。
    }  
}  


6.3 定时更新 UI

Runnable + Handler.postDelayed(runnable,time):

   private Handler handler = new Handler();  
  
    private Runnable myRunnable= new Runnable() {    
        public void run() {  
            if (run) {  
                handler.postDelayed(this, 1000);  
                count++;  
            }  
            tvCounter.setText("Count: " + count);  

        }  
    }; 

然后在其他地方调用

handler.post(myRunnable);
handler.post(myRunnable,time);

6.4 Handler实现延迟执行

Handler延迟2s执行一个runnable

Handler handler=new Handler();
Runnable runnable=new Runnable() {
 @Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		if(xsLayout.getVisibility()==View.VISIBLE){
			xsLayout.setVisibility(View.GONE);
		}
	}
};
handler.postDelayed(runnable, 2000);

在runnable被执行之前取消这个定时任务

handler.removeCallbacks(runnable);

7. 总结

7.1 总结

Handler 的背后有着 Looper 以及 MessageQueue 的协助,三者通力合作,分工明确。

Handler 发送的消息由 MessageQueue 存储管理,并由 Loopler 负责回调消息到 handleMessage()。

线程的转换由 Looper 完成,handleMessage() 所在线程由 Looper.loop() 调用者所在线程决

7.2 注意

(1)一个线程有几个Handler?

(2)一个线程有几个Looper?如何保证?

(3)Handler内存泄漏的原因?

(4)为何主线程可以new Handler?如果想要在子线程中new Handler要做些什么准备?

    /**
     * The main entry point from zygote.
     */
    public static void main(String[] args) {
        new SystemServer().run();
    }

    private void run() {
        ......
        Looper.prepareMainLooper();
        ......
    }


      new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Looper.prepare();			//初始化Looper
                new Handler(){
                    @Override
                    public void handleMessage(Message msg) {
                        super.handleMessage(msg);
                    }
                };
                Looper.loop();
            }
        })


(5)子线程中维护的Looper,消息队列无消息的时候的处理方案是什么?

(6)内部是如何确保线程安全的?

(7)使用Message时应该如何创建它?

(8)使用Handler的postDelay后消息队列会有什么变化?

(9)Looper死循环为什么不会导致应用卡死?

6.3 接下来

接下来,让我们看看HandlerThread

本文转自 Android——Handler详解_Yawn__的博客,如有侵权,请联系删除。

标签:Handler,线程,Looper,new,Android,Message,详解,消息
来源: https://www.cnblogs.com/godshadow/p/16411604.html