Android Handler使用

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Android Handler使用相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

参考技术A 在日常开发中,都避免不了进行网络请求,并更新View,由于android中主线程不可以进行耗时操作,所以我们的网络请求只能放在子线程中,又由于在子线程中不能更新UI,所以我们就需要使用Handler切换到主线程并更新UI。

在介绍Handler使用之前,我们先了解以下两个问题。

1、为什么主线程不能进行耗时操作?
因为如果在主线程进行耗时操作,容易出现ANR,Application Not Responding,即应用无响应,当在一定的时间内,app无法响应时就会出现ANR,并弹出一个 对话框提示应用无响应,所以我们应该避免在主线程中进行耗时操作,当我们应用出现ANR时,会在
/data/anr/目录中生成traces.txt,我们可以通过这个文件查找错误信息。

2、为什么子线程中不能更新UI?
这是因为在子线程中更新UI不是线程安全的,在Android源码ViewRootImpl的checkThread方法中也对UI做了验证。

基于这两个问题,我们可以使用Handler来解决,接下来介绍Handler的基本使用。

首先创建Handler

接下来发送消息。

这个时候在handlerMessage方法中即可收到消息,获取Message中的数据,并更新UI了。是不是很简单。

Android :安卓学习笔记之 Handler机制 的简单理解和使用

Handler机制

1、Handler使用的引出

有这样一个需求,当打开Activity界面时,开始倒计时,倒计时结束后跳转新的界面(思维活跃的朋友可能立马想到如果打开后自动倒计时,就类似于各个APP的欢迎闪屏页面),如下图:

可能觉得直接开启一个包含倒序循环的子线程就ok了,具体实现如下:
activity_main

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:id="@+id/activity_main2"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context="com.mly.panhouye.handlerdemo.Main2Activity">
    <TextView
        android:gravity="center"
        android:textSize="30sp"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:text="NO DATA"
        android:id="@+id/tv"/>
</LinearLayout>

MainActivity.java

public class Main2Activity extends AppCompatActivity 
    TextView tv;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
        new Thread(new Runnable() 
            @Override
            public void run() 
                for (int i=5;i>0;i--)
                    tv.setText(String.valueOf(i));
                    try 
                        Thread.sleep(1000);
                     catch (InterruptedException e) 
                        e.printStackTrace();
                    
                
                //计时结束后跳转到其他界面
                startActivity(new Intent(MainActivity.this,MainActivity1.class));
                //添加finish方法在任务栈中销毁倒计时界面,使新开界面在回退时直接退出而不是再次返回该界面
                finish();
            
        ).start();
    

但当点进入界面时,会发现程序奔溃了,logcat中错误日志如下(只有UI线程可以更改UI界面):

由此我们发现在安卓开发中,例如上面的示例,我们常常通过一个线程来完成某些操作,然后同步显示对应的视图控件UI上,通过上面的例子我们也知道了安卓中无法直接通过子线程来进行UI更新操作,对于这种情况,Android提供了一套异步消息处理机制Handler。

2、背景和定义


Handler一套 Android 消息传递机制,主要是子线程UI更细消息传递给主线程,从而主线程更新UI。

  • Android 主线程的UI,只能主线程更新。 如果多个线程都能更新,势必要「加锁」,还不如采用「单线程消息队列机制
  • 主线程内部维护一个循环。没有消息时候,这个循环是阻塞的。新来消息(或者阻塞timeout)时会唤醒,接着处理新到来消息。

3、作用和意义

  • 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
  • 多个线程并发更新UI的同时 保证线程安全

4、主要参数

使用Handler方式进行异步消息处理主要由MessageHandlerMessageQueueLooper四部分组成:

(1)Message,线程之间传递的消息,用于不同线程之间的数据交互。Message中的what字段用来标记区分多个消息,arg1、arg2 字段用来传递int类型的数据,obj可以传递任意类型的字段。

(2)Handler,用于发送和处理消息。其中的sendMessage()用来发送消息,handleMessage()用于消息处理,进行相应的UI操作。

(3)MessageQueue,消息队列(先进先出),用于存放Handler发送的消息,一个线程只有一个消息队列。

(4)Looper,可以理解为消息队列的管理者,当发现MessageQueue中存在消息,Looper就会将消息传递到handleMessage()方法中,同样,一个线程只有一个Looper。

5、工作原理及流程

Handler机制的工作流程主要包括4个步骤:

  • 1、异步通信准备
  • 2、消息发送
  • 3、消息循环
  • 4、消息处理

    工作流程图:

5.1、对应关系


线程(Thread)、循环器(Looper)、处理者(Handler)之间的对应关系如下:

  • 1个线程(Thread)只能绑定 1个循环器(Looper),但可以有多个处理者(Handler)
  • 1个循环器(Looper) 可绑定多个处理者(Handler)
  • 1个处理者(Handler) 只能绑定1个循环器(Looper)

6、深入分析 Handler机制源码

6.1、Handler机制的核心类

Handler机制 中有3个重要的类:

  • 处理器 类(Handler)
  • 消息队列 类(MessageQueue)
  • 循环器 类(Looper)

6.2、核心方法

下面的源码分析将根据 Handler的使用步骤进行

  • Handler使用方式因发送消息到消息队列的方式不同而不同,共分为2种:使用Handler.sendMessage()、使用Handler.post()

6.3、方式1:使用 Handler.sendMessage()

/** 
  * 此处以 匿名内部类 的使用方式为例
  */
  // 步骤1:在主线程中 通过匿名内部类 创建Handler类对象
            private Handler mhandler = new  Handler()
                // 通过复写handlerMessage()从而确定更新UI的操作
                @Override
                public void handleMessage(Message msg) 
                        ...// 需执行的UI操作
                    
            ;

  // 步骤2:创建消息对象
    Message msg = Message.obtain(); // 实例化消息对象
    msg.what = 1; // 消息标识
    msg.obj = "AA"; // 消息内容存放
  
  // 步骤3:在工作线程中 通过Handler发送消息到消息队列中
  // 多线程可采用AsyncTask、继承Thread类、实现Runnable
   mHandler.sendMessage(msg);

  // 步骤4:开启工作线程(同时启动了Handler)
  // 多线程可采用AsyncTask、继承Thread类、实现Runnable

6.3.1、 创建Handler类对象

步骤1:在主线程中 通过匿名内部类 创建Handler类对象

/** 
  * 具体使用
  */
    private Handler mhandler = new  Handler()
        // 通过复写handlerMessage()从而确定更新UI的操作
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) 
                ...// 需执行的UI操作
            
    ;

/** 
 * 源码分析:Handler的构造方法
 * 作用:初始化Handler对象 & 绑定线程
 * 注:
 *   a. Handler需绑定 线程才能使用;绑定后,Handler的消息处理会在绑定的线程中执行
 *   b. 绑定方式 = 先指定Looper对象,从而绑定了 Looper对象所绑定的线程(因为Looper对象本已绑定了对应线程)
 *   c. 即:指定了Handler对象的 Looper对象 = 绑定到了Looper对象所在的线程
  */
  public Handler() 

            this(null, false);
            // ->>分析1

    
/** 
 * 分析1:this(null, false) = Handler(null,false)
  */
  public Handler(Callback callback, boolean async) 

            ...// 仅贴出关键代码

            // 1. 指定Looper对象
                mLooper = Looper.myLooper();
                if (mLooper == null) 
                    throw new RuntimeException(
                        "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
                
                // Looper.myLooper()作用:获取当前线程的Looper对象;若线程无Looper对象则抛出异常
                // 即 :若线程中无创建Looper对象,则也无法创建Handler对象
                // 故 若需在子线程中创建Handler对象,则需先创建Looper对象
                // 注:可通过Loop.getMainLooper()可以获得当前进程的主线程的Looper对象

            // 2. 绑定消息队列对象(MessageQueue)
                mQueue = mLooper.mQueue;
                // 获取该Looper对象中保存的消息队列对象(MessageQueue)
                // 至此,保证了handler对象 关联上 Looper对象中MessageQueue
    

从上面可看出:

  • 当创建Handler对象时,则通过 构造方法 自动关联当前线程的Looper对象 & 对应的消息队列对象(MessageQueue),从而自动绑定了 实现创建Handler对象操作的线程

那么,当前线程的Looper对象 & 对应的消息队列对象(MessageQueue) 是什么时候创建的呢?

  • 在上述使用步骤中,并无 创建Looper对象 & 对应的消息队列对象(MessageQueue)这1步
6.3.1.1、隐式操作1:创建循环器对象& 消息队列对象
  • 创建Looper对象主要通过方法:Looper.prepareMainLooper()、Looper.prepare();
  • 创建消息队列对象(MessageQueue)方法:创建Looper对象时则会自动创建,即:创建循环器对象(Looper)的同时,会自动创建消息队列对象(MessageQueue)。
/** 
  * 源码分析1:Looper.prepare()
  * 作用:为当前线程(子线程) 创建1个循环器对象(Looper),同时也生成了1个消息队列对象(MessageQueue)
  * 注:需在子线程中手动调用该方法
  */
    public static final void prepare() 
    
        if (sThreadLocal.get() != null) 
            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
        
        // 1. 判断sThreadLocal是否为null,否则抛出异常
        //即 Looper.prepare()方法不能被调用两次 = 1个线程中只能对应1个Looper实例
        // 注:sThreadLocal = 1个ThreadLocal对象,用于存储线程的变量

        sThreadLocal.set(new Looper(true));
        // 2. 若为初次Looper.prepare(),则创建Looper对象 & 存放在ThreadLocal变量中
        // 注:Looper对象是存放在Thread线程里的
        // 源码分析Looper的构造方法->>分析a
    

  /** 
    * 分析a:Looper的构造方法
    **/

        private Looper(boolean quitAllowed) 

            mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
            // 1. 创建1个消息队列对象(MessageQueue)
            // 即 当创建1个Looper实例时,会自动创建一个与之配对的消息队列对象(MessageQueue)

            mRun = true;
            mThread = Thread.currentThread();
        

/** 
  * 源码分析2:Looper.prepareMainLooper()
  * 作用:为 主线程(UI线程) 创建1个循环器对象(Looper),同时也生成了1个消息队列对象(MessageQueue)
  * 注:该方法在主线程(UI线程)创建时自动调用,即 主线程的Looper对象自动生成,不需手动生成
  */
    // 在Android应用进程启动时,会默认创建1个主线程(ActivityThread,也叫UI线程)
    // 创建时,会自动调用ActivityThread的1个静态的main()方法 = 应用程序的入口
    // main()内则会调用Looper.prepareMainLooper()为主线程生成1个Looper对象

      /** 
        * 源码分析:main()
        **/
        public static void main(String[] args) 
            ... // 仅贴出关键代码

            Looper.prepareMainLooper(); 
            // 1. 为主线程创建1个Looper对象,同时生成1个消息队列对象(MessageQueue)
            // 方法逻辑类似Looper.prepare()
            // 注:prepare():为子线程中创建1个Looper对象
            
            
            ActivityThread thread = new ActivityThread(); 
            // 2. 创建主线程

            Looper.loop(); 
            // 3. 自动开启 消息循环 ->>下面将详细分析

        

总结:

1、创建主线程时,会自动调用ActivityThread的1个静态的main();而main()内则会调用Looper.prepareMainLooper()为主线程生成1个Looper对象,同时也会生成其对应的MessageQueue对象

  • 即 主线程的Looper对象自动生成,不需手动生成;而子线程的Looper对象则需手动通过Looper.prepare()创建
  • 在子线程若不手动创建Looper对象 则无法生成Handler对象

2、根据Handler的作用(在主线程更新UI),故Handler实例的创建场景 主要在主线程

3、生成Looper & MessageQueue对象后,则会自动进入消息循环:Looper.loop(),即又是另外一个隐式操作。

6.3.1.2、隐式操作2:消息循环

此处主要分析的是Looper类中的loop()方法

/** 
  * 源码分析: Looper.loop()
  * 作用:消息循环,即从消息队列中获取消息、分发消息到Handler
  * 特别注意:
  *       a. 主线程的消息循环不允许退出,即无限循环
  *       b. 子线程的消息循环允许退出:调用消息队列MessageQueue的quit()
  */
  public static void loop() 
        
        ...// 仅贴出关键代码

        // 1. 获取当前Looper的消息队列
            final Looper me = myLooper();
            if (me == null) 
                throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
            
            // myLooper()作用:返回sThreadLocal存储的Looper实例;若me为null 则抛出异常
            // 即loop()执行前必须执行prepare(),从而创建1个Looper实例
            
            final MessageQueue queue = me.mQueue;
            // 获取Looper实例中的消息队列对象(MessageQueue)

        // 2. 消息循环(通过for循环)
            for (;;) 
            
            // 2.1 从消息队列中取出消息
            Message msg = queue.next(); 
            if (msg == null) 
                return;
            
            // next():取出消息队列里的消息
            // 若取出的消息为空,则线程阻塞
            // ->> 分析1 

            // 2.2 派发消息到对应的Handler
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            // 把消息Message派发给消息对象msg的target属性
            // target属性实际是1个handler对象
            // ->>分析2

        // 3. 释放消息占据的资源
        msg.recycle();
        


/** 
  * 分析1:queue.next()
  * 定义:属于消息队列类(MessageQueue)中的方法
  * 作用:出队消息,即从 消息队列中 移出该消息
  */
  Message next() 

        ...// 仅贴出关键代码

        // 该参数用于确定消息队列中是否还有消息
        // 从而决定消息队列应处于出队消息状态 or 等待状态
        int nextPollTimeoutMillis = 0;

        for (;;) 
            if (nextPollTimeoutMillis != 0) 
                Binder.flushPendingCommands();
            

        // nativePollOnce方法在native层,若是nextPollTimeoutMillis为-1,此时消息队列处于等待状态 
        nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);

        synchronized (this) 
     
            final long now = SystemClock.uptimeMillis();
            Message prevMsg = null;
            Message msg = mMessages;

            // 出队消息,即 从消息队列中取出消息:按创建Message对象的时间顺序
            if (msg != null) 
                if (now < msg.when) 
                    nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                 else 
                    // 取出了消息
                    mBlocked = false;
                    if (prevMsg != null) 
                        prevMsg.next = msg.next;
                     else 
                        mMessages = msg.next;
                    
                    msg.next = null;
                    if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
                    msg.markInUse();
                    return msg;
                
             else 

                // 若 消息队列中已无消息,则将nextPollTimeoutMillis参数设为-1
                // 下次循环时,消息队列则处于等待状态
                nextPollTimeoutMillis = -1;
            

            ......
        
           .....
       
// 回到分析原处

/** 
 * 分析2:dispatchMessage(msg)
 * 定义:属于处理者类(Handler)中的方法
 * 作用:派发消息到对应的Handler实例 & 根据传入的msg作出对应的操作
  */
  public void dispatchMessage(Message msg) 

    // 1. 若msg.callback属性不为空,则代表使用了post(Runnable r)发送消息
    // 则执行handleCallback(msg),即回调Runnable对象里复写的run()
    // 上述结论会在讲解使用“post(Runnable r)”方式时讲解
        if (msg.callback != null) 
            handleCallback(msg);
         else 
            if (mCallback != null) 
                if (mCallback.handleMessage(msg)) 
                    return;
                
            

            // 2. 若msg.callback属性为空,则代表使用了sendMessage(Message msg)发送消息(即此处需讨论的)
            // 则执行handleMessage(msg),即回调复写的handleMessage(msg) ->> 分析3
            handleMessage(msg);

        
    

  /** 
 * 分析3:handleMessage(msg)
 * 注:该方法 = 空方法,在创建Handler实例时复写 = 自定义消息处理方式
   **/
   public void handleMessage(Message msg)   
          ... // 创建Handler实例时复写
    

总结:

  • 消息循环的操作 = 消息出队 + 分发给对应的Handler实例
  • 分发给对应的Handler的过程:根据出队消息的归属者通过dispatchMessage(msg)进行分发,最终回调复写的handleMessage(Message msg),从而实现 消息处理 的操作
  • 特别注意:在进行消息分发时(dispatchMessage(msg)),会进行1次发送方式的判断:
    • 1、若msg.callback属性不为空,则代表使用了post(Runnable r)发送消息,则直接回调Runnable对象里复写的run()
    • 2、若msg.callback属性为空,则代表使用了sendMessage(Message msg)发送消息,则回调复写的handleMessage(msg)

图表总结如下:

6.3.2、创建消息对象

/** 
  * 具体使用
  */
    Message msg = Message.obtain(); // 实例化消息对象
    msg.what = 1; // 消息标识
    msg.obj = "AA"; // 消息内容存放

/** 
  * 源码分析:Message.obtain()
  * 作用:创建消息对象
  * 注:创建Message对象可用关键字new 或 Message.obtain()
  */
  public static Message obtain() 

        // Message内部维护了1个Message池,用于Message消息对象的复用
        // 使用obtain()则是直接从池内获取
        synchronized (sPoolSync) 
            if (sPool != null) 
                Message m = sPool;
                sPool = m.next;
                m.next = null;
                m.flags = 0; // clear in-use flag
                sPoolSize--;
                return m;
            
            // 建议:使用obtain()”创建“消息对象,避免每次都使用new重新分配内存
        
        // 若池内无消息对象可复用,则还是用关键字new创建
        return new Message();

    

6.3.3、在工作线程中 发送消息到消息队列中

多线程的实现方式:AsyncTask、继承Thread类、实现Runnable

/** 
  * 具体使用
  */

    mHandler.sendMessage(msg);

/** 
  * 源码分析:mHandler.sendMessage(msg)
  * 定义:属于处理器类(Handler)的方法
  * 作用:将消息 发送 到消息队列中(Message ->> MessageQueue)
  */
  public final boolean sendMessage(Message msg)
    
        return sendMessageDelayed(msg, 0);
        // ->>分析1
    

         /** 
           * 分析1:sendMessageDelayed(msg, 0)
           **/
           public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
            
                if (delayMillis < 0) 
                    delayMillis = 0;
                

                return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
                // ->> 分析2
            

         /** 
           * 分析2:sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis)
           **/
           public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) 
                    // 1. 获取对应的消息队列对象(MessageQueue)
                    MessageQueue queue = mQueue;

                    // 2. 调用了enqueueMessage方法 ->>分析3
                    return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
                

         /** 
           * 分析3:enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis)
           **/
            private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) 
                 // 1. 将msg.target赋值为this
                 // 即 :把 当前的Handler实例对象作为msg的target属性
                 msg.target = this;
                 // 请回忆起上面说的Looper的loop()中消息循环时,会从消息队列中取出每个消息msg,然后执行msg.target.dispatchMessage(msg)去处理消息
                 // 实际上则是将该消息派发给对应的Handler实例        

                // 2. 调用消息队列的enqueueMessage()
                // 即:Handler发送的消息,最终是保存到消息队列->>分析4
                return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
        

        /** 
          * 分析4:queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis)
          * 定义:属于消息队列类(MessageQueue)的方法
          * 作用:入队,即 将消息 根据时间 放入到消息队列中(Message ->> MessageQueue)
          * 采用单链表实现:提高插入消息、删除消息的效率
          */
          boolean enqueueMessage(Message msg, long when) 

                ...// 仅贴出关键代码

                synchronized (this) 

                    msg.markInUse();
                    msg.when = when;
                    Message p = mMessages;
                    boolean needWake;

                    // 判断消息队列里有无消息
                        // a. 若无,则将当前插入的消息 作为队头 & 若此时消息队列处于等待状态,则唤醒
                        if (p android高级---->Handler的原理

android Handler详细使用方法

Android 为啥使用Handler

android中的handler使用之四

android中的handler使用之三

Android Handler