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Android-Handler机制

参考:https://mp.weixin.qq.com/s/AvpOq6eh-IBDJj2SXa_wXw https://www.jianshu.com/p/25a05bf42e05

Handler是我们项目里常用的更新UI的方式了,如:子线程获取数据通过Handler.sendMessage()发送消息,在UI线程Handler.handleMessage()就会调用,执行相应处理,同时Handler机制也是我们面试常问到的内容,我们有必要做一个总结。

什么是HanlerThread类?

如果一个线程创建了Handler对象,同时也创建了Loop对象拥有MessageQueue,那么我们就可以说这个线程是HandlerThread.

Handler机制主要的几个类

  • Handler:用来发送消息:sendMessage等多个方法,并实现handleMessage()方法处理回调
  • Message:消息实体,发送的消息即为Message类型。
  • MessageQueue:消息队列,是一个单链表,用于存储Message。发送消息时,消息入队列,然后Looper会从这个MessageQueue取出消息进行处理。
  • Loop:与线程绑定,绑定的线程用来处理消息。loop()方法是一个死循环,一直从MessageQueen里取出消息进行处理。注意:Loop绑定的可以是子线程也可以是主线程

那么这里就有一个问题了:loop()方法是一个死循环,为什么不会被卡死呢? 答:简单的说,就是当MessageQueue中没有Message时,线程会挂起,一有消息,就会唤醒线程处理消息。 这几个类非常重要,也是我们这次要重点讲解的。

Handler

Handler可以发送什么 handler有两个工作,一是发送任务或者消息;二是处理消息或者执行任务。Handler和MessageQueue关系密切,Handler不单单能发送Message到MessageQueue,也可以发送Runnable.或者这么说MessageQueue不仅仅放Message也存放Runnable.

Handler的触发线程 通常Handler都是在创建线程创建,在非创建线程发送的(当然也可以在同一个线程中创建发送),而handler处理消息或执行任务,则是在创建自己的线程(创建线程)中执行的。

创建Handler handler和looper的创建并不是ui线程独有的。任何一个普通的线程,都可以创建自己的looper,创建自己的handler。但是有一点需要注意,创建handler前,必须先创建looper。 创建代码如下:

  /**
     * 在子线程创建Handler
     */
    public Handler mHandler;
    
    class LooperThread extends Thread {
        public void run() {
            //调用Looper.prepare();语句来为当前线程new一个looper对象,将当前线程(子线程)与new出来的Looper关联
            Looper.prepare();
            mHandler = new Handler() {
                public void handleMessage(Message msg) {

                }
            };
            //Looper.loop()开启循环处理消息
            Looper.loop();
        }
    }

这里又有一个问题了?我们平时都是直接在Activit里new Handler(),为什么没有创建Looper对象呢? 答:主线程在启动的时候,默认就会调用Looper.prepareMainLooper() 创建looper,所以,我们可以在主线程直接创建handler,不需要手动先创建looper。

Handler发送Runnable 我们上面说了,Handler不单单可以发送Message还可以发送Runnabe,代码如下:

 /**
     * Handler发送Runnable
     */
    public void sendRunnable(){
        mHandler.postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
    
            }
        },3000);
    }

我们顺着看一眼源码:

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

 private static Message getPostMessage(Runnable r) {
        Message m = Message.obtain();
//这里m.callback就是一个Runnable
        m.callback = r;
        return m;
    }

用getPostMessage 把runnable包装成一个message,message的callback就是runnable。message.callback其实就是对runnable的封装,因此,分辨一个message是不是runnable,其实只要看message的callback是否为空,如果为空,就是普通的message,否则就是一个runnbale。

Handler处理消息 我们刚才说来了Handler可以发送Message,可以发送Runnabe,那么他是如何区分来处理消息的呢?我们来看一下源码Handler类中的dispatchMessage这个方法:

/**
     *在这里处理系统消息
     */
    public void dispatchMessage(Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);// handler.post(runnable)时走这里
        } else {
            if (mCallback != null) {
 // handler = new Handler(callback)时走这里
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
// handler = new Handler()时走这里
            handleMessage(msg);
        }
    }

根据handler发送消息的类型,分成2种情况:

handler发送了一个message到MessageQueue

handler发送了一个runnbale到MessageQueue

根据前面提到的,message.callback其实就是对runnable的封装,所以,如果handler是发送了一个runnable到MessageQueue,那么就会执行这个runnable。

如果handler是发送了一个message到MessageQueue,那么又细分为2种情况

  • handler创建时设置了callback, 即handler = new Handler(callback);
  • handler创建时未设置callback,即handler = new Handler();

如果设置了callback,那么message会先被callback处理。

如果callback返回true,说明处理完成,不会再传给handler.handleMessage了。

如果callback返回false,说明处理未完成,会再把message传给handler.handleMessage继续处理。

如果未设置callback,message会直接传给handler.handleMessage处理

Message

Message如何产生 Message一般是通过构造函数也就是new的方式产生,也可以通过Message.obtain()或Handler.obtainMessage()方式产生,建议使用Message.obtain(),因为此方法获取的Message对象是从可回收的消息对象池里面直接获取的,有利于性能提高。 当然handler.sendEmptyMessage(),可以发送一个空消息到MessageQueue,不需要构造一个message对象。

Message发送时机

  • handler.sendMessage(): Message发送时机的发送时机一般是由Handler决定的,比如我们常用的handler.sendMessage(Message message)方法,是把message放到MessageQueue的尾部排队,遵循先进先出的原则一个一个取消息发送。
  • handler.sendMessageAtFrontOfQueue(): 把message放到message queue的头部,消息可以马上被处理。
  • handler.sendMessageAtTime(): 不马上发送消息到message queue,而是在指定的时间点发送。
  • handler.sendMessageDelayed(): 不马上发送消息到message queue,而是在指定的时延后再发送。
MessageQueue

MessageQueue 就是用来存储Message的,里面的Message默认先进先出。

Looper

Looper会从MessageQueue中取出Message,然后派发给handler处理。 Looper的创建 Loop.prepare();//此方法创建Looper对象,一个线程对应一个Looper对象 Looper的获取

  //获取主线程中的Looper
        Looper mLoop=Looper.getMainLooper();
   //获取子线程或者Handler构造方法中的looper
                Looper mLooper=Looper.myLooper();

Looper派发消息 我们知道Looper通过 Looper.loop();来循环从MessageQueue发送新增Message.那么他是如何将Message和Handler对应呢,确保这个Message就是发送给这个Hander呢? 我们看一看loop方法:

image.png

每个msg都有一个target属性,这个target就是发送消息的handler,派发message,就是派发给msg.target对象。 loop方法并不是无限循环的,一旦message queue为空,就会结束,以免长期占用cpu资源。

总结: handler不是独立存在的,一个handler,一定有一个专属的线程,一个消息队列,和一个looper并与之关联。 Handler机制实际是生产者和消费者模式,handler是生产者,生产消息然后添加到messagequeue;looper是消费者,从messagequeue里取message。 Handler,Looper,MessagQueue的工作流程是:

  • handler发送消息到message queue,这个消息可能是message,也可能是runnable,还有可能使空消息
  • looper负责从messagequeue取message
  • looper把message通过dispatchMessage方法发送给给handler
  • handler处理消息(handleMessage或者执行runnable) 他们的关系可以用一张图说明:

image.png 告辞!

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