Handler 机制—— Handler的实现流程

Posted 2022-05-17 steffen

由于android采用的是单线程模式，开发者无法在子线程中更新 UI，所以系统给我提供了 Handler 这个类来实现 UI 更新问题。本贴主要说明 Handler 的工作流程。

1. Handler 的作用

在Android为了保障线程安全，规定只能由主线程来更新UI信息。而在实际开发中，会经常遇到多个子线程都去操作UI信息的情况，那么就会导致UI线程不安全。这时，我们就需要借助 Handler 作为媒介，让 Handler 通知主线程按顺序一个个去更新UI，避免UI线程不安全。

那么，子线程要更新UI的信息时，我们就需要将要更新的消息传递到 UI主线程中，再由主线程完成更新，从而实现工作线程对UI的更新处理，最终完成异步消息的处理（如图1所示）。

 

图1 - 消息传递流程

 

 2. Handler 相关概念解释

 主要涉及的有：处理器（Handler）、消息（Message）、消息队列（Message Queue）、循环器（Looper）。

概念	定义	作用	备注
主线程 （Main Thread）	当应用第一次启动时， 就会开启一条主线程。	处理与UI相关的事件	主线程 ↑ 通讯媒介：Handler ↓ 子线程
子线程	人为手动开启的	执行耗时的操作 （如，网络请求等）
消息 （Message）	线程间通讯的数据单元 （即Handler接受/处理的对象）	存储需要操作的信息
消息队列 （Message Queue）	一种数据结构 （队：先进先出）	存储Handler发来的消息 （Message）
处理者 （Handler）	◆ 主线程与子线程的通讯媒介； ◆ 线程消息的处理者。	◆ 添加消息（Message）到消息队列（Message Queue）； ◆ 处理由循环器（Looper）分配过来的消息（Message）。
循环器 （Looper）	消息队列（Message Queue）与 Handler的通讯媒介	消息循环即： ◆ 消息获取：循环取出消息队列（Message Queue）中的消息（Message）； ◆ 消息分发：将取出的消息（Message）发送给对应的处理者（Handler）。

 

3. 工作原理及流程

Handler 机制流程主要包含4个步骤：

        ① 异步通讯；

        ② 消息发送；

        ③ 消息循环；

        ④ 消息处理。

详情如下表所示：

步骤	具体描述	备注
① 异步通讯	在主线程中创建： ◆ 处理器对象（Looper） ◆ 消息队列对象（Message Queue） ◆ Handler对象	◆ Looper、Message Queue均属于主线程； ◆ 创建完Message Queue后，Looper自动进行消息循环； ◆ 此时，Handler自动绑定到主线程的Looper和Message Queue。
② 消息发送	子线程通过Handler发送消息消息（Message）到消息队列（Message Queue）中。	消息内容 =  子线程对UI的操作
③ 消息循环	◆ 消息出队：Looper从消息队列（Message Queue）中循环取出消息（Message）； ◆ 消息分发：Looper将取出的消息（Message）分发给消息的处理者（Handler）。	在消息循环过程中，如果消息队列为空，则自动阻塞。
④ 消息处理	◆ 处理者（Handler）接受到处理器（Looper）发送过来的消息（Message）； ◆ 处理者（Handler）根据消息（Message）进行处理。

 

工作流图（如图2所示）：

 

图2 - Handler 机制工作流图

 

4. 总结

最后需要注意几点：

线程（Thread）、循环器（Looper）、处理器（Handler）之间的关系如下：

• 一个线程（Thread）只能绑定一个循环器（Looper）；但一个Thread可以有多个处理器（Handler）。
• 一个循环器（Looper）可绑定多个处理器（Handler）。
• 一个处理器（Handler）只能绑定一个循环器（Looper）。

 

图3 - Thread、Looper、Handler 之间的关系