Android中的特殊线程——HandlerThread

Posted 2023-04-03

参考技术A 一般我们想要执行耗时操作都会想开启Thread子线程去处理，但是多次创建和销毁线程是很耗系统资源的。为了解决这一问题，我们可以自己构建一个循环线程，在线程当中创建一个Looper轮循器，来进行消息的轮循， 当有耗时任务需要投放到该循环线程时，线程就会执行耗时任务，任务执行完成之后，线程又会处于阻塞等待状态，不会马上销毁掉，直到下一个耗时任务被投放进来；即通过阻塞和等待来保证性能最优，为此Google为我们封装好了HandlerThread框架。

HandlerThread本质上就是一个Thread子线程，不同的是在Thread内部有一个Looper开启了轮循器；
HandlerThread = Handler + Thread + Looper
由于一般的Thread没有开启Looper轮循器，所以不能在子线程中创建handler，因为没有对应的MessageQueue与handler相关联，而MessageQueue是由Looper进行维护的；如果想在子线程中创建handler，必须先通过Looper.prepare()创建一个Looper，再通过Looper.loop()开启循环，才能使用Handler。

1、HandlerThread本质上是一个线程类，继承了Thread；
2、HandlerThread有自己的内部Looper对象，可以进行loop循环；所以在HandlerThread中可以创建handler来发送和处理消息；
3、通过获取HandlerThread的Looper对象传递给Handler，可以在handleMessage()中执行异步操作；
4、handler中的looper默认绑定了UI线程的MessageQueue，对于非UI线程想使用MessageQueue机制的，HandlerThread的内部Looper最适合，它不会干扰和阻塞UI线程，减少了对性能的消耗，但是处理效率低；
5、HandlerThread是一个串行队列，会比较稳定；

Android培训HandlerThread的使用及源码解析

Android培训HandlerThread的使用及源码解析-北京尚学堂

关于Hanlder的基本使用可以参见博文《Android中Handler的使用》，如果想了解Handler、Looper、Thread等的相互关系以及内部实现原理可以参见博文《深入源码解析Android中的Handler,Message,MessageQueue,Looper》。

Android中的API中对HandlerThread的描述是： 
Handy class for starting a new thread that has a looper. The looper can then beused to create handler classes. Note that start() must still be called. 
意思是HandlerThread类可以很方便地创建一个带有looper的新线程。该looper可以被用来创建hanlder对象。需要注意的是start方法必须要调用。

先抛开HanlderThread，我们不用这个类看看怎么使用Handler、Thread、Looper。

我们可以通过Looper.myLooper()方法得到当前线程所关联的looper对象。在创建一个新线程的时候，初始情况下新线程是没有关联looper以及对应的消息队列MessageQueue的，对外表现出来就是在该新线程中调用Looper.myLooper()返回null。如果我们没有意识到这一点，那么我们在新线程中使用Handler肯能就会遇到问题。

假设为了在新线程中使用使用Handler，我们可能会写出如下的代码：

class TestThread extends Thread {

      public Handler mHandler;

      publicvoidrun() {

          mHandler = new Handler() {

              publicvoidhandleMessage(Message msg) {

                  // process incoming messages here

              }

          };

      }

  }

但是在实际执行的时候会发现当运行到mHandler = new Handler()这一句时就会抛出异常: 
Can’t create handler inside thread that has not called Looper.prepare() 
之所以会抛出异常，可参见Handler构造函数的源码。

抛出异常的原因是: 我们在构造函数中没有传递Looper，这样Hanlder在构造函数中就使用默认的looper，默认的looper是通过调用Looper.myLooper()得来的。当我们调用了Looper.prepare()之后，我们就会将looper关联到当前线程中。因此只有在调用了Looper.prepare()这个方法之后，Looper.myLooper()才能得到looper对象。所以这里提示我们要先调用Looper.prepare()方法才行。

为了能在新线程中正常创建使用Handler，我们将代码改成如下所示：

class LooperThread extends Thread {

      public Handler mHandler;

      publicvoidrun() {

          Looper.prepare();

          mHandler = new Handler() {

              publicvoidhandleMessage(Message msg) {

                  //此处处理消息

              }

          };

          Looper.loop();

      }

}

我们在新线程的run方法中，首先调用了Looper.prepare()方法，这样就将looper对象关联到当前线程中了，然后执行newHandler()，在Hanlder的构造函数内部会调用Looper.myLooper()得到当前线程所关联的looper对象。在创建完Hanlder对象之后，我们需要调用Looper.loop()方法让消息队列循环起来。

通过上面的代码我们就可以在一个新线程中创建并使用Handler对象了，但是问题是每次这么写感觉很罗嗦，不方便。为了让能开发者更方便地在新线程中创建并使用Handler，Android提供了HandlerThread这个类，HandlerThread是继承自Thread类的。

使用HandlerThread的示例代码如下:

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("TestHandlerThread");

handlerThread.start();

Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper()) {

    publicvoidhandleMessage(Message msg) {

        //此处处理消息

    };

};

我们创建了HandlerThread之后需要先调用其start方法，调用start方法之后，run方法就会在HanlderThread线程中执行了。

HandlerThread这个类的run方法的源码如下所示：

publicvoidrun() {

        mTid = Process.myTid();

        Looper.prepare();

        synchronized (this) {

            mLooper = Looper.myLooper();

            notifyAll();

        }

        Process.setThreadPriority(mPriority);

        onLooperPrepared();

        Looper.loop();

        mTid = -1;

}

我们可以看到，在该run方法中也是先调用了Looper.prepare()方法，然后通过Looper.myLooper()方法得到该线程所关联的looper对象，最后会调用Looper.loop()方法让消息队列循环起来。由此可以看出，HandlerThread的run方法主要就是将我们上面给出的正常情况下在新线程中创建Handler的代码做了一些封装而已。在创建HandlerThread对象并调用其start方法之后，该HandlerThread线程就已经关联了looper对象（通过Looper.prepare()方法关联），并且该线程内部的消息队列循环了起来（通过Looper.loop()方法）。 最后我们只需要在创建Handler对象的时候通过handlerThread.getLooper()将handlerThread线程所关联的looper对象传递给Handler的构造函数即可。正如本文开头API对HandlerThread所解释的那样: HandlerThread类可以很方便地创建一个带有looper的新线程。该looper可以被用来创建hanlder对象。需要注意的是start方法必须要调用。

HandlerThread使用起来之所以感觉方便，是因为HandlerThread这个类在run方法内部对Looper做了一些工作（调用Looper.prepare()和Looper.loop()方法），这样我们开发者在使用的时候就不需要太多的与Looper打交道了，从而提升开发的便利性。HandlerThread并不是很高深的，只是对我们常见的开发流程做了封装而已，因此我们不用HandlerThread而自己去实现也是可以的，具体用不用HandlerThread根据自己的喜好而定。

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