作者：@JohnTsai
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Android進階——深入淺出Handler（一）

在學習Handler之前，首先要學習一些基本概念，這將對之后的學習有所幫助。

• 主線程：Main Thread,又叫UI線程（UI Thread）。Android應用執(zhí)行的線程，所以叫主線程。負責分發(fā)事件到合適的UI窗口,也是應用和Android UI套件交互的線程。所以叫UI線程。


• ANR：應用無響應(application not responding)。如果UI線程阻塞超過幾秒（現(xiàn)在一般是5秒），用戶就會看到應用無響應的Dialog。

下面用代碼來解釋什么是主線程和ANR：

 @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler);
 //查看當前線程，
 Log.d("TAG", "current Thread's name:" +  Thread.currentThread().getName());
 
  //休眠UI線程5秒，制造ANR
        Thread thread = Thread.currentThread();
        try {
            thread.sleep(5*1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
}

參考:

1.Processes and Threads

2.What is the Android UiThread (UI thread）

初識Handler

首先我們通過一個Demo學習Handler的兩種基本用途:

• 1.延遲執(zhí)行messages或runnables


• 2.將A線程的操作入隊到B線程中

第一種用途比較好理解，比如延時finish掉啟動Activity。第二種是我們在經(jīng)常需要子線程中執(zhí)行耗時操作，可能是讀取文件或訪問網(wǎng)絡，但是我們只能在主線程中更新UI。所以使用Handler來將更新UI的操作從子線程切換到主線程中執(zhí)行。

1.繼承Handler類，實現(xiàn)handleMessage方法。一般不推薦使用非靜態(tài)內(nèi)部類的方式實現(xiàn)，會導致內(nèi)存泄露。具體原因可參看我上一篇文章，Android開發(fā)——避免內(nèi)存泄露。推薦使用靜態(tài)內(nèi)部類和弱引用結(jié)合的方式來實現(xiàn)。如下所示。

private static class MyHandler extends Handler{

        //對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, "下載失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
                case DOWNLOAD_SUCCESS:
                    Toast.makeText(activity, "下載成功", 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方法發(fā)送Runnable對象，sendMessage方法來發(fā)送Message。

下面的代碼通過postDelayed執(zhí)行1秒后將Button顯示或隱藏的操作。在下載完圖片后使用sendMessage通知UI線程更新ImageView。

 //使用Handler進行延時操作
                mHandler.postDelayed(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        imageView.setVisibility(imageView.getVisibility()==View.VISIBLE?View.GONE:View.VISIBLE);
                    }
                },1000);
                
    //使用子線程下載圖片
                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();          

運行效果:

進一步了解Handler

說起Handler，就不得不提Message、MessageQueue以及Looper。搞清楚這四者之間的關系，Android開發(fā)中的Handler消息處理機制也掌握了個大概了。

Message

Message：包含描述和任意數(shù)據(jù)對象的消息，用于發(fā)送給Handler。

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

學到這里，可能有人會有疑問。不是可通過Handler發(fā)送Runnable對象的嗎？為什么這里只提Message了呢？

好問題，讓我們來查看post類方法的源碼。

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()方法內(nèi)部，將Runnable對象通過getPostMessage()方法包裝成了一個Message對象。這樣就回答了我們之前的疑問。對于Handler，不管是使用的是post類方法還是send類方法，發(fā)送出去的都是Message對象。

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

Message類中有這幾個成員變量描述消息，其中what是我們定義的消息碼，為了讓接收者能知道消息是關于什么的。arg1和arg2用于發(fā)送一些integer類型的值。obj用于傳輸任意類型的值。

MessageQueue

MessageQueue：顧名思義，消息隊列。內(nèi)部存儲著一組消息。對外提供了插入和刪除的操作。MessageQueue內(nèi)部是以單鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲消息列表的。

獲取MessageQueue實例使用Looper.myQueue()方法。

查看源碼中的enqueueMessage()方法能看出MessageQueue是用單鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲消息的。

//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 (;;) {
                    //從這里可看出MessageQueue內(nèi)部是以單鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲消息的
                    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:主要用于給一個線程輪詢消息的。線程默認沒有Looper,在創(chuàng)建Handler對象前，我們需要為線程創(chuàng)建Looper。

使用Looper.prepare()方法創(chuàng)建Looper，使用Looper.loop()方法運行消息隊列。

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();
        }

這里就有疑問了，之前我們在主線程中，創(chuàng)建Handler之前并沒有創(chuàng)建Looper。這是為什么呢？查看Main Thread源碼（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。這就是為什么我們在主線程中不需要創(chuàng)建Looper的原因。

好，今天的學習就到這。下次將繼續(xù)學習Handler、Message和Message之間的關系。

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