Handler、Looper、messagequeue源码分析及使用（1）

Handler、Looper、messagequeue源码分析及使用（1）
Handler、Looper、messagequeue源码分析及使用（2）

一、什么是handler

handler通过发送和处理Message/Runnable对象来关联相应线程的MessageQueue。

  • 可以让对应的Message/Runnable在未来的某个时间点进行相应处理。
  • 让自己想要处理的耗时操作放在子线程，让更新ui的操作放在主线程。

简单直白的来说，因为android中不能在子线程中更新ui，同时主线程又不能做耗时操作（会堵塞ui），而handler可以很方便的帮助我们在主线程和子线程中切换，达到在主线程中更新ui，在子线程中做耗时操作，handler在这里充当的就是一个消息的发送者和处理者的身份。

二、handler的使用

1、如何创建主线程的handler，实现在主线程更新UI，在子线程做耗时操作？
代码 2-1
public class UiHandlerActivcity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_ui_handler_activcity);
        mUiTextView = findViewById(R.id.ui_textview);
        startThread();
    }

    private static final int MSG_WHAT = 0x100;
    private final String TAG = this.getClass().getSimpleName();
    private TextView mUiTextView;
    private Thread mThread = null;
    private Handler mUiHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            Log.d(TAG, "UI线程 ID=" + Looper.getMainLooper().getThread().getId());
            Log.d(TAG, "Handler's handleMessage() 运行的线程 ID=" + Thread.currentThread().getId());
            if (msg.what == MSG_WHAT) {
                mUiTextView.setText(String.valueOf(msg.arg1));
            }
        }
    };
    private void startThread() {
        mThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Log.d(TAG, "Thread's run() 运行的线程 ID=" + Thread.currentThread().getId());
                try { // 模拟耗时操作
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                Message message = Message.obtain();
                message.what = MSG_WHAT;
                message.arg1 = 500;
                mUiHandler.sendMessage(message);
            }
        });
        mThread.start();
    }
}

打印结果：

02-02 12:27:59.384 25774-25791/com.ktln.must D/UiHandlerActivcity: Thread's run() 运行的线程 ID=2232
02-02 12:28:04.384 25774-25774/com.ktln.must D/UiHandlerActivcity: UI线程 ID=1
02-02 12:28:04.384 25774-25774/com.ktln.must D/UiHandlerActivcity: Handler's handleMessage() 运行的线程 ID=1

从运行结果来看，mUiHandler.handleMessage()的运行线程和UI线程是同一个，而mThread.run()则运行在非主线程中。

2、如何创建非UI线程的handler，实现UI线程发送消息通知非UI线程做耗时操作？
代码 2-2
public class NoUiHandlerActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_no_ui_handler);
        startThread();
    }

    private static final String TAG = NoUiHandlerActivity.class.getSimpleName();
    private void startThread() {
        MyThread myThread = new MyThread();
        myThread.start();
        myThread.getHandler().post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Log.d(TAG, "UI线程 ID=" + Looper.getMainLooper().getThread().getId());
                Log.d(TAG, "Runnable's run() 运行的线程 ID=" + Thread.currentThread().getId());
            }
        });
    }
    private static class MyThread extends Thread {
        private Handler mHandler;
        public MyThread() { super(); }
        @Override
        public void run() {
            Looper.prepare();
            synchronized (this) {
                mHandler = new Handler(); // 或者 mHandler = new Handler(Looper.myLooper());
                notifyAll();
            }
            Looper.loop();
        }
        public Handler getHandler() {
            synchronized (this) {
                // 因为异步执行，在其他线程调用时候handler可能还没有创建好，这是使用会报空指针错误，
                // 所以通过代码块加锁，wait和notifyAll，来解决这一问题
                while (mHandler == null) {
                    try {
                        wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                    }
                }
            }
            return mHandler;
        }
    }
}

打印结果：

02-02 14:11:21.054 31781-31804/com.ktln.must D/NoUiHandlerActivity: UI线程 ID=1
02-02 14:11:21.054 31781-31804/com.ktln.must D/NoUiHandlerActivity: Runnable's run() 运行的线程 ID=2320

从运行结果来看，UI线程的ID=1，而Runnable.run()的运行线程ID=2320，所以可以断定这个handler是运行在非UI线程中的。

三、创建handler的重要步骤

  • Looper.prepare();，给目标线程创建一个Looper对象，如果目标线程已经存在Looper对象，则不需要再创建；
  • Looper.loop();，让目标线程的Looper对象，循环读取消息队列MessageQueue；
  • new Handler(Looper.myLooper());，使用目标Looper对象创建Handler对象，再使用这个handler对象发送消息（Message/Runnable）；

你可能会问上面代码2-1中没有构造Looper啊，为什么也能正常执行？
通过Android应用程序的启动，我们知道android应用程序的入口，即ActivityThread的main方法，来看下源码

    public static void main(String[] args) {
        ..........
        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"));
        }

        ...........
        Looper.loop();
    }
  • 其中调用了Looper.prepareMainLooper();创建Looper，Looper.loop();开启轮询，由此可见所有的Handler创建都是一个流程；
  • 并且通过ActivityThread入口的main()能够看出，只要Looper.loop();停止轮询，我们的android应用程序也就退出了，即Looper.quit();就会结束应用，退出程序。

四、使用handler中的内存泄漏问题

对handler熟悉的同学一定会发现，我上面写的测试代码都存在一个问题，那就是有可能发生内存泄漏！！！
1、为什么会发生内存泄漏那？
我们拿代码2-1来说，private Handler mUiHandler = new Handler() ;由于mUiHandler不是一个静态内部类，所以mUiHandler隐匿的持有UiHandlerActivcity的引用，当UiHandlerActivcity释放时，mUiHandler如果内部正在做一些耗时操作，这时会导致UiHandlerActivcity无法及时回收，而导致UiHandlerActivcity停留在堆内存中，继而导致内存泄漏。

2、怎么解决内存泄漏问题？
其实百度一下，你就会发现很多相关的文章，我这里总结下。

  • 声明一个静态内部类的handler对象
  • Activity的onDestroy()方法中调用Handler.removeCallbacksAndMessages(null);
  • 如果你在静态内类的handler中使用外部类，需要使用弱引用，即WeakReference<>

3、修改代码2-1，防止内存泄漏

public class UiHandlerActivcity extends AppCompatActivity {
    private static final int MSG_WHAT = 0x100;
    private static final String TAG = UiHandlerActivcity.class.getSimpleName();
    private TextView mUiTextView;
    private Thread mThread = null;
    private static Handler mUiHandler = null;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_ui_handler_activcity);
        mUiTextView = findViewById(R.id.ui_textview);
        mUiHandler = new UiHandler(this);
        startThread();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        if (mUiHandler != null)
            mUiHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
    }

    private void startThread() {
        mThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Log.d(TAG, "Thread's run() 运行的线程 ID=" + Thread.currentThread().getId());
                try {
                    // 模拟耗时操作
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                if (mUiHandler != null) {
                    Message message = Message.obtain();
                    message.what = MSG_WHAT;
                    message.arg1 = 500;
                    mUiHandler.sendMessage(message);
                    mUiHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
                }
            }
        });
        mThread.start();
    }

    private static final class UiHandler extends Handler {
        private WeakReference<UiHandlerActivcity> reference = null;
        public UiHandler(UiHandlerActivcity activcity) {
            super();
            this.reference = new WeakReference<>(activcity);
        }
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            if (reference == null || reference.get() == null) { return; }
            UiHandlerActivcity activcity = reference.get();
            Log.d(TAG, "UI线程 ID=" + Looper.getMainLooper().getThread().getId());
            Log.d(TAG, "Handler's handleMessage() 运行的线程 ID=" + Thread.currentThread().getId());
            if (msg.what == MSG_WHAT) {
                activcity.mUiTextView.setText(String.valueOf(msg.arg1));
                activcity.startActivity(new Intent(activcity, NoUiHandlerActivity.class));
            }
        }
    }

}


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