Android Handler工作原理解析
簡介
在Android 中，只有主線程才能操作 UI，但是主線程不能進行耗時操作，否則會阻塞線程，產(chǎn)生 ANR 異常，所以常常把耗時操作放到其它子線程進行。如果在子線程中需要更新 UI，一般是通過 Handler 發(fā)送消息，主線程接受消息并且進行相應的邏輯處理。除了直接使用 Handler，還可以通過 View 的 post 方法以及 Activity 的 runOnUiThread 方法來更新 UI，它們內(nèi)部也是利用了Handler 。在上一篇文章 Android AsyncTask源碼分析 中也講到，其內(nèi)部使用了 Handler 把任務的處理結果傳回 UI 線程。
本文深入分析 Android 的消息處理機制，了解 Handler 的工作原理。
Handler
先通過一個例子看一下 Handler 的用法。
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final int MESSAGE_TEXT_VIEW = 0;
private TextView mTextView;
private Handler mHandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case MESSAGE_TEXT_VIEW:
mTextView.setText("UI成功更新");
default:
super.handleMessage(msg);
}
}
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
Toolbar toolbar = (Toolbar) findViewById(R.id.toolbar);
setSupportActionBar(toolbar);
mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text_view);
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
mHandler.obtainMessage(MESSAGE_TEXT_VIEW).sendToTarget();
}
}).start();
}
}
上面的代碼先是新建了一個 Handler的實例，并且重寫了 handleMessage 方法，在這個方法里，便是根據(jù)接受到的消息的類型進行相應的 UI 更新。那么看一下 Handler的構造方法的源碼:
public Handler(Callback callback, boolean async) {
if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final Class<? extends Handler> klass = getClass();
if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
(klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
klass.getCanonicalName());
}
}
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
在構造方法中，通過調(diào)用 Looper.myLooper() 獲得了 Looper 對象。如果 mLooper 為空，那么會拋出異常："Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"，意思是：不能在未調(diào)用 Looper.prepare() 的線程創(chuàng)建 handler。上面的例子并沒有調(diào)用這個方法，但是卻沒有拋出異常。其實是因為主線程在啟動的時候已經(jīng)幫我們調(diào)用過了，所以可以直接創(chuàng)建 Handler 。如果是在其它子線程，直接創(chuàng)建 Handler 是會導致應用崩潰的。
在得到 Handler 之后，又獲取了它的內(nèi)部變量 mQueue， 這是 MessageQueue 對象，也就是消息隊列，用于保存 Handler 發(fā)送的消息。
到此，Android 消息機制的三個重要角色全部出現(xiàn)了，分別是 Handler 、Looper 以及 MessageQueue。 一般在代碼我們接觸比較多的是 Handler ，但 Looper 與 MessageQueue 卻是 Handler 運行時不可或缺的。
Looper
上一節(jié)分析了 Handler 的構造，其中調(diào)用了 Looper.myLooper() 方法，下面是它的源碼：
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
這個方法的代碼很簡單，就是從 sThreadLocal 中獲取 Looper 對象。sThreadLocal 是 ThreadLocal 對象，這說明 Looper 是線程獨立的。
在 Handler 的構造中，從拋出的異?？芍?，每個線程想要獲得 Looper 需要調(diào)用 prepare() 方法，繼續(xù)看它的代碼：
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
同樣很簡單，就是給 sThreadLocal 設置一個 Looper。不過需要注意的是如果 sThreadLocal 已經(jīng)設置過了，那么會拋出異常，也就是說一個線程只會有一個 Looper。創(chuàng)建 Looper 的時候，內(nèi)部會創(chuàng)建一個消息隊列：
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}
現(xiàn)在的問題是， Looper看上去很重要的樣子，它到底是干嘛的？
回答： Looper 開啟消息循環(huán)系統(tǒng)，不斷從消息隊列 MessageQueue 取出消息交由 Handler 處理。
為什么這樣說呢，看一下 Looper 的 loop方法：
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
if (me == null) {
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
final MessageQueue queue = me.mQueue;
// Make sure the identity of this thread is that of the local process,
// and keep track of what that identity token actually is.
Binder.clearCallingIdentity();
final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
//無限循環(huán)
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
// This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
Printer logging = me.mLogging;
if (logging != null) {
logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
msg.callback + ": " + msg.what);
}
msg.target.dispatchMessage(msg);
if (logging != null) {
logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
}
// Make sure that during the course of dispatching the
// identity of the thread wasn't corrupted.
final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
if (ident != newIdent) {
Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x"+ Long.toHexString(ident) + " to 0x"+ Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "+ msg.target.getClass().getName() + " "+ msg.callback + " what=" + msg.what);
}
msg.recycleUnchecked();
}
}
這個方法的代碼有點長，不去追究細節(jié)，只看整體邏輯?？梢钥闯觯谶@個方法內(nèi)部有個死循環(huán)，里面通過 MessageQueue 的next() 方法獲取下一條消息，沒有獲取到會阻塞。如果成功獲取新消息，便調(diào)用 msg.target.dispatchMessage(msg)，msg.target是 Handler 對象(下一節(jié)會看到)，dispatchMessage 則是分發(fā)消息(此時已經(jīng)運行在 UI 線程)，下面分析消息的發(fā)送及處理流程。
消息發(fā)送與處理
在子線程發(fā)送消息時，是調(diào)用一系列的 sendMessage、sendMessageDelayed 以及 sendMessageAtTime 等方法，最終會輾轉(zhuǎn)調(diào)用sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)，代碼如下：
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
這個方法就是調(diào)用 enqueueMessage 在消息隊列中插入一條消息，在 enqueueMessage總中，會把 msg.target 設置為當前的Handler 對象。
消息插入消息隊列后， Looper 負責從隊列中取出，然后調(diào)用 Handler 的 dispatchMessage 方法。接下來看看這個方法是怎么處理消息的：
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
首先，如果消息的 callback 不是空，便調(diào)用 handleCallback 處理。否則判斷 Handler 的 mCallback 是否為空，不為空則調(diào)用它的 handleMessage方法。如果仍然為空，才調(diào)用 Handler 自身的 handleMessage，也就是我們創(chuàng)建 Handler 時重寫的方法。
如果發(fā)送消息時調(diào)用 Handler 的 post(Runnable r)方法，會把 Runnable封裝到消息對象的 callback，然后調(diào)用sendMessageDelayed，相關代碼如下：
public final boolean post(Runnable r)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
此時在 dispatchMessage中便會調(diào)用 handleCallback進行處理：
private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}
可以看到是直接調(diào)用了 run 方法處理消息。
如果在創(chuàng)建 Handler時，直接提供一個 Callback 對象，消息就交給這個對象的 handleMessage 方法處理。Callback 是 Handler內(nèi)部的一個接口：
public interface Callback {
public boolean handleMessage(Message msg);
}
以上便是消息發(fā)送與處理的流程，發(fā)送時是在子線程，但處理時 dispatchMessage 方法運行在主線程。
總結
至此，Android消息處理機制的原理就分析結束了?，F(xiàn)在可以知道，消息處理是通過 Handler 、Looper 以及 MessageQueue共同完成。 Handler 負責發(fā)送以及處理消息，Looper 創(chuàng)建消息隊列并不斷從隊列中取出消息交給 Handler， MessageQueue 則用于保存消息。
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
- android Handler詳細使用方法實例
- Android開發(fā)筆記之:Handler Runnable與Thread的區(qū)別詳解
- Android Handler主線程和一般線程通信的應用分析
- Android Handler之消息循環(huán)的深入解析
- android的消息處理機制(圖文+源碼分析)—Looper/Handler/Message
- android使用handlerthread創(chuàng)建線程示例
- Handler與Android多線程詳解
- 詳解Android中Handler的使用方法
- Android多線程處理機制中的Handler使用介紹
- Android定時器和Handler用法實例分析
相關文章
這篇文章主要為大家詳細介紹了Android支付寶支付設計開發(fā)，設計支付寶支付開發(fā)方案，感興趣的小伙伴們可以參考一下2016-02-02
聽說騰訊的mmkv很牛皮，可以替代SharedPreferences，主要用來保存設置，比如串口號、波特率、攝像頭預覽角度等等，本文重點給大家介紹Android使用MMKV的記錄分享，感興趣的朋友一起看看吧2021-10-10
這篇文章主要介紹了Android4.4 RIL短信接收流程分析,本文給大家介紹的非常詳細，具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下2019-11-11
Android實現(xiàn)美團、大眾點評的購買懸浮效果（ScrollView滾動監(jiān)聽）
這篇文章主要為大家詳細介紹了Android對ScrollView滾動監(jiān)聽，實現(xiàn)美團、大眾點評的購買懸浮效果，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2017-02-02
詳解Android開發(fā)中ContentObserver類的使用
這篇文章主要介紹了詳解Android開發(fā)中ContentObserver類的使用,ContentObserver內(nèi)容觀察者主要用來監(jiān)聽uri的改變請情況,需要的朋友可以參考下2016-04-04
這篇文章主要介紹了Flutter 網(wǎng)絡請求框架封裝詳解，小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2019-03-03
Android自動編輯文本框(AutoCompleteTextView)使用方法詳解
這篇文章主要為大家詳細介紹了Android自動編輯文本框AutoCompleteTextView的使用方法，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2017-02-02
Flutter檢查連接網(wǎng)絡connectivity_plus實現(xiàn)步驟
這篇文章主要為大家介紹了Flutter檢查連接網(wǎng)絡connectivity_plus實現(xiàn)步驟，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪2023-06-06
這篇文章主要介紹了Action獲取請求參數(shù)的三種方式的,非常不錯，具有參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下2016-06-06
圖片過多造成內(nèi)存溢出，這個是最不容易解決的，要想一些好的緩存策略，比如大圖片使用LRU緩存策略或懶加載緩存策略。今天首先介紹一下本地緩存圖片2013-01-01