HandlerThread类
应用场景:
Android中特有的,在子线程使用Handler的类,内部封装了Looper操作,调用start()方法即可。
具备的特征:
- HandlerThread本质上是一个线程类,它继承了Thread;
- HandlerThread有自己的内部Looper对象,可以进行looper循环;
- 通过获取HandlerThread的looper对象传递给Handler对象,可以在handleMessage方法中执行异步任务。
- 创建HandlerThread后必须先调用HandlerThread.start()方法,Thread会先调用run方法,创建Looper对象。
【源码分析】:HandlerThread类
/**
* A {@link Thread} that has a {@link Looper}.
* The {@link Looper} can then be used to create {@link Handler}s.
* <p>
* Note that just like with a regular {@link Thread}, {@link #start()} must still be called.
*/
public class HandlerThread extends Thread {
int mPriority; //---线程优先级---
int mTid = -1; //---线程id---
Looper mLooper; //---当前线程持有的Looper对象---
private @Nullable Handler mHandler;
public HandlerThread(String name) {
super(name);
mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT; //---默认线程优先级-不与主线程争夺---
}
/**
* Constructs a HandlerThread.
* @param name
* @param priority The priority to run the thread at. The value supplied must be from
* {@link android.os.Process} and not from java.lang.Thread.
*/
public HandlerThread(String name, int priority) { //---该方法用于指定线程优先级---
super(name);
mPriority = priority;
}
/**
* Call back method that can be explicitly overridden if needed to execute some
* setup before Looper loops.
*/
protected void onLooperPrepared() { //---空实现方法---
}
@Override
public void run() { //---run方法,准备Looper对象,设置线程优先级,让Looper轮训。---
mTid = Process.myTid();
Looper.prepare();
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
notifyAll(); //等待唤醒线程
}
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
Looper.loop();
mTid = -1;
}
/**
* This method returns the Looper associated with this thread. If this thread not been started
* or for any reason isAlive() returns false, this method will return null. If this thread
* has been started, this method will block until the looper has been initialized.
* @return The looper.
* 此方法返回与此线程关联的 Looper。如果此线程未启动
* 或由于任何原因 isAlive() 返回 false,此方法将返回 null。如果这个线程已启动,此方法将阻塞,直到循环器初始化。
* @return 循环器。
*/
public Looper getLooper() { //---获取Looper对象---
if (!isAlive()) { //线程未启动
return null;
}
// If the thread has been started, wait until the looper has been created.
synchronized (this) { //加一个同步锁
while (isAlive() && mLooper == null) { //当线程未启动&&Looper对象为空
try {
wait(); //线程处于等待状态
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
return mLooper;
}
/**
* @return a shared {@link Handler} associated with this thread
* @hide
* 返回与此线程关联的共享的Handler对象
*/
@NonNull
public Handler getThreadHandler() {
if (mHandler == null) {
mHandler = new Handler(getLooper());
}
return mHandler;
}
/**
* Quits the handler thread's looper.
* <p>
* Causes the handler thread's looper to terminate without processing any
* more messages in the message queue.
* </p><p>
* Any attempt to post messages to the queue after the looper is asked to quit will fail.
* For example, the {@link Handler#sendMessage(Message)} method will return false.
* </p><p class="note">
* Using this method may be unsafe because some messages may not be delivered
* before the looper terminates. Consider using {@link #quitSafely} instead to ensure
* that all pending work is completed in an orderly manner.
* </p>
*
* @return True if the looper looper has been asked to quit or false if the
* thread had not yet started running.
*
* @see #quitSafely
* 【译文:】
* 退出处理程序线程的循环程序。
* <p>
* 导致处理程序线程的循环程序终止而不处理任何
* 消息队列中的更多消息。
* </p><p>
* 任何在 Looper 被要求退出后向队列发布消息的尝试都将失败。
* 例如,{@link Handler#sendMessage(Message)} 方法将返回 false。
* </p><p class="note">
* 使用此方法可能不安全,因为某些消息可能无法传递
* 在 Looper 终止之前。考虑使用 {@link #quitSafely} 来确保
* 所有未完成的工作有序完成。
* </p>
*
* @return 如果 Looper Looper 被要求退出,则为 True,否则为 false
* 线程尚未开始运行。
*
* @see #quitSafely
*/
public boolean quit() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quit();
return true;
}
return false;
}
/**
* Quits the handler thread's looper safely.
* <p>
* Causes the handler thread's looper to terminate as soon as all remaining messages
* in the message queue that are already due to be delivered have been handled.
* Pending delayed messages with due times in the future will not be delivered.
* </p><p>
* Any attempt to post messages to the queue after the looper is asked to quit will fail.
* For example, the {@link Handler#sendMessage(Message)} method will return false.
* </p><p>
* If the thread has not been started or has finished (that is if
* {@link #getLooper} returns null), then false is returned.
* Otherwise the looper is asked to quit and true is returned.
* </p>
*
* @return True if the looper looper has been asked to quit or false if the
* thread had not yet started running.
* 【译文:】
* 安全地退出处理线程的looper。
* <p>
* 使处理程序线程的循环程序在所有剩余消息后立即终止
* 已处理的消息队列中已到期的消息。
* 将不会发送具有未来到期时间的待处理延迟消息。
* </p><p>
* 任何在 Looper 被要求退出后向队列发布消息的尝试都将失败。
* 例如,{@link Handler#sendMessage(Message)} 方法将返回 false。
* </p><p>
* 如果线程尚未启动或已完成(即如果
* {@link #getLooper} 返回 null),然后返回 false。
* 否则,looper 会被要求退出并返回 true。
* </p>
*
* @return 如果 Looper Looper 被要求退出,则为 True,否则为 false
* 线程尚未开始运行。
*/
public boolean quitSafely() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quitSafely();
return true;
}
return false;
}
/**
* Returns the identifier of this thread. See Process.myTid().
* 返回此线程的标识符。请参阅 Process.myTid()。
*/
public int getThreadId() {
return mTid;
}
}
从源码可以看出HandlerThread继续自Thread,构造函数的传递参数有两个,一个是name指的是线程的名称,一个是priority指的是线程优先级,我们根据需要调用即可。其中成员变量mLooper就是HandlerThread自己持有的Looper对象。onLooperPrepared()该方法是一个空实现,是留给我们必要时可以去重写的,但是注意重写时机是在Looper循环启动前,再看看run方法:
HandlerThread的常规使用中分析过,在创建HandlerThread对象后必须调用其start()方法才能进行其他操作,而调用start()方法后相当于启动了线程,也就是run方法将会被调用,而我们从run源码中可以看出其执行了Looper.prepare()代码,这时Looper对象将被创建,当Looper对象被创建后将绑定在当前线程(也就是当前异步线程),这样我们才可以把Looper对象赋值给Handler对象,进而确保Handler对象中的handleMessage方法是在异步线程执行的。接着将执行代码:
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
notifyAll(); //唤醒等待线程
}
这里在Looper对象创建后将其赋值给HandlerThread的内部变量mLooper,并通过notifyAll()方法去唤醒等待线程,最后执行Looper.loop();
代码,开启looper循环语句。那这里为什么要唤醒等待线程呢?我们来看看,getLooper方法。
事实上可以看出外部在通过getLooper方法获取looper对象时会先先判断当前线程是否启动了,如果线程已经启动,那么将会进入同步语句并判断Looper是否为null,为null则代表Looper对象还没有被赋值,也就是还没被创建,此时当前调用线程进入等待阶段,直到Looper对象被创建并通过 notifyAll()方法唤醒等待线程,最后才返回Looper对象,之所以需要等待唤醒机制,是因为Looper的创建是在子线程中执行的,而调用getLooper方法则是在主线程进行的,这样我们就无法保障我们在调用getLooper方法时Looper已经被创建,到这里我们也就明白了在获取mLooper对象时会存在一个同步的问题,只有当线程创建成功并且Looper对象也创建成功之后才能获得mLooper的值,HandlerThread内部则通过等待唤醒机制解决了同步问题。
从源码可以看出当我们调用quit方法时,其内部实际上是调用Looper的quit方法而最终执行的则是MessageQueue中的removeAllMessagesLocked方法(Handler消息机制知识点),该方法主要是把MessageQueue消息池中所有的消息全部清空,无论是延迟消息(延迟消息是指通过sendMessageDelayed或通过postDelayed等方法发送)还是非延迟消息。
当调用quitSafely方法时,其内部调用的是Looper的quitSafely方法而最终执行的是MessageQueue中的removeAllFutureMessagesLocked方法,该方法只会清空MessageQueue消息池中所有的延迟消息,并将消息池中所有的非延迟消息派发出去让Handler去处理完成后才停止Looper循环,quitSafely相比于quit方法安全的原因在于清空消息之前会派发所有的非延迟消息。最后需要注意的是Looper的quit方法是基于API 1,而Looper的quitSafely方法则是基于API 18的。
注意:
这里的getLooper方法,是指多个线程使用同一把锁,当子线程A并没有创建Looper对象时,为了不使getLooper()返回null,因此让持有的Looper对象为空的子线程先wait()等待,然后子线程B执行到run方法时,创建了Loopter对象,此时执行
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
notifyAll(); //唤醒等待线程
}
notifyAll()这个方法去唤醒子线程A。
问题:为什么子线程A执行了HandlerThread.start()方法,使用getLooper方法还是拿不到Looper对象呢?
这是因为可能A调用了start()方法后,没能立即进行run()方法中的Looper获取,因为线程创建需要时间,此时getLooper会进行wait()
而子线程B调用了start方法后,同步锁代码块的Looper对象进行了赋值操作,然后唤醒争夺该资源的所有线程,此时子线程A被B唤醒,Looper不为空,子线程也处于Alive状态,因此不会再处于wait()状态。