[Handler]android-Handler解釋

Android開發過程中為什麼要多執行緒

我們建立的Service、Activity以及Broadcast均是一個主執行緒處理，這裡我們可以理解為UI執行緒。但是在操作一些耗時操作時，比如I/O讀寫的大檔案讀寫，資料庫操作以及網路下載需要很長時間，為了不阻塞使用者介面，出現ANR的響應提示視窗，這個時候我們可以考慮使用Thread執行緒來解決。

  Android中使用Thread執行緒會遇到哪些問題

對於從事過J2ME開發的程式設計師來說Thread比較簡單，直接匿名建立重寫run方法，呼叫start方法執行即可。或者從Runnable介面繼承，但對於Android平臺來說UI控制元件都沒有設計成為執行緒安全型別，所以需要引入一些同步的機制來使其重新整理，這點Google在設計Android時倒是參考了下Win32的訊息處理機制。

postInvalidate()方法

對於執行緒中的重新整理一個View為基類的介面，可以使用postInvalidate()方法線上程中來處理，其中還提供了一些重寫方法比如postInvalidate(int left,int top,int right,int bottom) 來重新整理一個矩形區域，以及延時執行，比如postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds)或postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds,int left,int top,int right,int bottom) 方法，其中第一個引數為毫秒，如下：

Handler

當然推薦的方法是通過一個Handler來處理這些，可以在一個執行緒的run方法中呼叫handler物件的postMessage或sendMessage方法來實現，Android程式內部維護著一個訊息佇列，會輪訓處理這些，如果你是Win32程式設計師可以很好理解這些訊息處理，不過相對於Android來說沒有提供PreTranslateMessage這些干涉內部的方法。

訊息的處理者，handler負責將需要傳遞的資訊封裝成Message，通過呼叫handler物件的obtainMessage()來實現。將訊息傳遞給Looper，這是通過handler物件的sendMessage()來實現的。繼而由Looper將Message放入MessageQueue中。當Looper物件看到MessageQueue中含有Message，就將其廣播出去。該handler物件收到該訊息後，呼叫相應的handler物件的handleMessage()方法對其進行處理。

 

Handler主要接受子執行緒傳送的資料,並用此資料配合主執行緒更新UI.
      當應用程式啟動時，Android首先會開啟一個主執行緒 (也就是UI執行緒) , 主執行緒為管理介面中的UI控制元件，進行事件分發,比如說,你要是點選一個 Button ,Android會分發事件到Button上，來響應你的操作。  如果此時需要一個耗時的操作，例如:聯網讀取資料， 或者讀取本地較大的一個檔案的時候，你不能把這些操作放在主執行緒中，，如果你放在主執行緒中的話，介面會出現假死現象,如果5秒鐘還沒有完成的話，，會收到Android系統的一個錯誤提示  "強制關閉".  這個時候我們需要把這些耗時的操作，放在一個子執行緒中,因為子執行緒涉及到UI更新，，Android主執行緒是執行緒不安全的，也就是說，更新UI只能在主執行緒中更新，子執行緒中操作是危險的.這個時候，Handler就出現了,來解決這個複雜的問題, 由於Handler執行在主執行緒中(UI執行緒中),  它與子執行緒可以通過Message物件來傳遞資料,這個時候，Handler就承擔著接受子執行緒傳過來的(子執行緒用sedMessage()方法傳弟)Message物件，(裡面包含資料)  ,把這些訊息放入主執行緒佇列中，配合主執行緒進行更新UI。

Handler一些特點：handler可以分發Message物件和Runnable物件到主執行緒中,每個Handler例項,都會繫結到建立他的執行緒中(一般是位於主執行緒),
      它有兩個作用: (1)安排訊息或Runnable在某個主執行緒中某個地方執行

                           (2)安排一個動作在不同的執行緒中執行
        Handler中分發訊息的一些方法
        post(Runnable)
        postAtTime(Runnable,long)
        postDelayed(Runnable long)
        sendEmptyMessage(int)
        sendMessage(Message)
        sendMessageAtTime(Message,long)
        sendMessageDelayed(Message,long)
      以上post類方法允許你排列一個Runnable物件到主執行緒佇列中,sendMessage類方法,允許你安排一個帶資料的Message物件到佇列中，等待更新.

Handler例項
    // 子類需要繼承Hendler類，並重寫handleMessage(Message msg) 方法,用於接受執行緒資料
     // 以下為一個例項，它實現的功能為 :通過執行緒修改介面Button的內容

public class MyHandlerActivity extends Activity {

    Button button;

    MyHandler myHandler;

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentview(R.layout.handlertest);

        button = (Button) findViewById(R.id.button);

        myHandler = new MyHandler();

        //當建立一個新的Handler例項時,它會繫結到當前執行緒和訊息的佇列中,開始分發資料

        // Handler有兩個作用, (1) :定時執行Message和Runnalbe物件

        // (2):讓一個動作,在不同的執行緒中執行.

        //它安排訊息,用以下方法

        // post(Runnable)

        // postAtTime(Runnable,long)

        // postDelayed(Runnable,long)

        // sendEmptyMessage(int)

        // sendMessage(Message);

        // sendMessageAtTime(Message,long)

        // sendMessageDelayed(Message,long)

        //以上方法以 post開頭的允許你處理Runnable物件

        //sendMessage()允許你處理Message物件(Message裡可以包含資料,)

        MyThread m = new MyThread();

        new Thread(m).start();

    }

    /**

     *接受訊息,處理訊息 ,此Handler會與當前主執行緒一塊執行

     * */

    class MyHandler extends Handler {

        public MyHandler() {

        }

        public MyHandler(Looper L) {

            super(L);

        }

        //子類必須重寫此方法,接受資料

        @Override

        public void handleMessage(Message msg) {

            // TODO Auto-generated method stub

            Log.d("MyHandler", "handleMessage......");

            super.handleMessage(msg);

            //此處可以更新UI

            Bundle b = msg.getData();

            String color = b.getString("color");

            MyHandlerActivity.this.button.append(color);

        }

    }

    class MyThread implements Runnable {

        public void run() {

            try {

                Thread.sleep(10000);

            } catch (InterruptedException e) {

                // TODO Auto-generated catch block

                e.printStackTrace();

            }

            Log.d("thread.......", "mThread........");

            Message msg = new Message();

            Bundle b = new Bundle();//存放資料

            b.putString("color", "我的");

            msg.setData(b);

            MyHandlerActivity.this.myHandler.sendMessage(msg); //向Handler傳送訊息,更新UI

        }

    }
}

  Looper

其實Android中每一個Thread都跟著一個Looper，Looper可以幫助Thread維護一個訊息佇列，昨天的問題 Can't create handler inside thread 錯誤 一文中提到這一概念，但是Looper和Handler沒有什麼關係，我們從開源的程式碼可以看到Android還提供了一個Thread繼承類HanderThread可以幫助我們處理，在HandlerThread物件中可以通過getLooper方法獲取一個Looper物件控制控制程式碼，我們可以將其這個Looper物件對映到一個Handler中去來實現一個執行緒同步機制，Looper物件的執行需要初始化Looper.prepare方法就是昨天我們看到的問題，同時推出時還要釋放資源，使用Looper.release方法。

Looper是MessageQueue的管理者。每一個MessageQueue都不能脫離Looper而存在，Looper物件的建立是通過prepare函式來實現的。同時每一個Looper物件和一個執行緒關聯。通過呼叫Looper.myLooper()可以獲得當前執行緒的Looper物件 
建立一個Looper物件時，會同時建立一個MessageQueue物件。除了主執行緒有預設的Looper，其他執行緒預設是沒有MessageQueue物件的，所以，不能接受Message。如需要接受，自己定義一個Looper物件(通過prepare函式),這樣該執行緒就有了自己的Looper物件和MessageQueue資料結構了。 
Looper從MessageQueue中取出Message然後，交由Handler的handleMessage進行處理。處理完成後，呼叫Message.recycle()將其放入Message Pool中。

Message

對於Android中Handler可以傳遞一些內容，通過Bundle物件可以封裝String、Integer以及Blob二進位制物件，我們通過線上程中使用Handler物件的    sendEmptyMessage或sendMessage方法來傳遞一個Bundle物件到Handler處理器。對於Handler類提供了重寫方法handleMessage(Message msg) 來判斷，通過msg.what來區分每條資訊。將Bundle解包來實現Handler類更新UI執行緒中的內容實現控制元件的重新整理操作。相關的Handler物件有關訊息傳送sendXXXX相關方法如下，同時還有postXXXX相關方法，這些和Win32中的道理基本一致，一個為傳送後直接返回，一個為處理後才返回。

Message：訊息物件，Message Queue中的存放的物件。一個Message Queue中包含多個Message。 Message例項物件的取得，通常使用Message類裡的靜態方法obtain(),該方法有多個過載版本可供選擇；它的建立並不一定是直接建立一個新的例項，而是先從Message Pool(訊息池)中看有沒有可用的Message例項，存在則直接取出返回這個例項。如果Message Pool中沒有可用的Message例項，則才用給定的引數建立一個Message物件。呼叫removeMessages()時，將Message從Message Queue中刪除，同時放入到Message Pool中。除了上面這種方式，也可以通過Handler物件的obtainMessage()獲取一個Message例項。

MessageQueue

是一種資料結構，見名知義，就是一個訊息佇列，存放訊息的地方。每一個執行緒最多隻可以擁有一個MessageQueue資料結構。 
建立一個執行緒的時候，並不會自動建立其MessageQueue。通常使用一個Looper物件對該執行緒的MessageQueue進行管理。主執行緒建立時，會建立一個預設的Looper物件，而Looper物件的建立，將自動建立一個Message Queue。其他非主執行緒，不會自動建立Looper，要需要的時候，通過呼叫prepare函式來實現。 
java.util.concurrent物件分析

對於過去從事Java開發的程式設計師不會對Concurrent物件感到陌生吧，他是JDK 1.5以後新增的重要特性作為掌上裝置，我們不提倡使用該類，考慮到Android為我們已經設計好的Task機制，我們這裡Android開發網對其不做過多的贅述。

Task以及AsyncTask

在Android中還提供了一種有別於執行緒的處理方式，就是Task以及AsyncTask，從開原始碼中可以看到是針對Concurrent的封裝，開發人員可以方便的處理這些非同步任務。 當然涉及到同步機制的方法和技巧還有很多，考慮時間和篇幅問題不再做過多的描