Android學習筆記·Handler

小小小Coder發表於2019-03-11

Handler訊息機制包含:Handler、Message、MessageQueue、Looper;

Handler 

        Handler顧名思義也就是處理者的意思,它主要用於傳送和處理訊息的。傳送訊息一般會使用Handler的sendMessage()方法,而發出的訊息經過一些列地輾轉處理後,最終會傳遞到Handler的handleMessage()方法中。 

Message

       Message是線上程之間傳遞的訊息,它可以在內部攜帶少量的資訊,用於在不同執行緒之間交換資料。

MessageQueue 

       MessageQueue是訊息佇列的意思,它主要用於存放所有通過Handler傳送的訊息。這部分訊息會一直存在於訊息佇列中,等待被處理。每個執行緒中只會有一個MessageQueue物件。(MessageQueue是在Looper的建構函式中建立的,因此一個MessageQueue對應一個Looper)。

Looper

       Looper是每個執行緒中MessageQueue的管家,呼叫Looper的loop()方法後,就會進入到一個無限迴圈當中,然後每當發現MessageQueue中存在一條訊息,就會將它取出,並傳遞到Handler的handleMessage()方法中。每個執行緒中也會只有一個Looper物件。

       使用Handler所需要注意的事項:在子執行緒中直接呼叫new Handler()的時候,會導致程式崩潰,需要先呼叫Looper.prepare();why? 看程式碼:

public Handler() {  
    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());  
        }  
    }  
    
// 在此獲取一個Looper物件,如果為空就會丟擲異常
    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 = null;  
public static final Looper myLooper() {  
    return (Looper)sThreadLocal.get();  
} 
public static final void prepare() {  
    if (sThreadLocal.get() != null) {  
        throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");  
    }  
    sThreadLocal.set(new Looper());  
} 複製程式碼

可以看到,首先判斷sThreadLocal中是否已經存在Looper了,如果還沒有則建立一個新的Looper設定進去。這樣也就完全解釋了為什麼我們要先呼叫Looper.prepare()方法,才能建立Handler物件。同時也可以看出每個執行緒中最多隻會有一個Looper物件。在主執行緒中,系統自動幫我們呼叫了Looper.prepare()方法。  

深入解析Handler機制 

      我們對非同步訊息處理的整個流程梳理一遍:

      首先需要在主執行緒當中建立一個Handler物件,並重寫handleMessage()方法。然後當子執行緒中需要進行UI操作時,就建立一個Message物件,並通過Handler將這條訊息傳送出去。之後這條訊息會被新增到MessageQueue的佇列中等待被處理,而Looper則會一直嘗試從MessageQueue中取出待處理訊息,最後分發回Handler的handleMessage()方法中

Message message = new Message();  
message.arg1 = 1;  
Bundle bundle = new Bundle();  
bundle.putString("data", "data");  
message.setData(bundle);  
handler.sendMessage(message);複製程式碼

以上程式碼相信都很熟悉,就是傳送Message的程式碼,可是這裡Handler到底是把Message傳送到哪裡去了呢?為什麼之後又可以在Handler的handleMessage()方法中重新得到這條Message呢?看來又需要通過閱讀原始碼才能解除我們心中的疑惑了,Handler中提供了很多個傳送訊息的方法,其中除了sendMessageAtFrontOfQueue()方法之外,其它的傳送訊息方法最終都會輾轉呼叫到sendMessageAtTime()方法中,這個方法的原始碼如下所示:

 public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)  
{  
    boolean sent = false;  
    MessageQueue queue = mQueue;  
    if (queue != null) {  
        msg.target = this;  
        sent = queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);  
    }  
    else {  
        RuntimeException e = new RuntimeException(  
            this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");  
        Log.w("Looper", e.getMessage(), e);  
    }  
    return sent;  
}複製程式碼

sendMessageAtTime()方法接收兩個引數,其中msg引數就是我們傳送的Message物件,而uptimeMillis引數則表示傳送訊息的時間,它的值等於自系統開機到當前時間的毫秒數再加上延遲時間,如果你呼叫的不是sendMessageDelayed()方法,延遲時間就為0,然後將這兩個引數都傳遞到MessageQueue的enqueueMessage()方法中。

這個MessageQueue又是什麼東西呢?其實從名字上就可以看出了,它是一個訊息佇列,用於將所有收到的訊息以佇列的形式進行排列,並提供入隊和出隊的方法。這個類是在Looper的建構函式中建立的,因此一個Looper也就對應了一個MessageQueue。 那麼enqueueMessage()方法毫無疑問就是入隊的方法了,我們來看下這個方法的原始碼:  

final boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {  
    if (msg.when != 0) {  
        throw new AndroidRuntimeException(msg + " This message is already in use.");  
    }  
    if (msg.target == null && !mQuitAllowed) {  
        throw new RuntimeException("Main thread not allowed to quit");  
    }  
    synchronized (this) {  
        if (mQuiting) {  
            RuntimeException e = new RuntimeException(msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");  
            Log.w("MessageQueue", e.getMessage(), e);  
            return false;  
        } else if (msg.target == null) {  
            mQuiting = true;  
        }  
        msg.when = when;  
        Message p = mMessages;  
        if (p == null || when == 0 || when < p.when) {  
            msg.next = p;  
            mMessages = msg;  
            this.notify();  
        } else {  
            Message prev = null;  
            while (p != null && p.when <= when) {  
                prev = p;  
                p = p.next;  
            }  
            msg.next = prev.next;  
            prev.next = msg;  
            this.notify();  
        }  
    }  
    return true;  
} 複製程式碼

首先你要知道,MessageQueue並沒有使用一個集合把所有的訊息都儲存起來,它只使用了一個mMessages物件表示當前待處理的訊息。所謂的入隊其實就是將所有的訊息按時間來進行排序,這個時間當然就是我們剛才介紹的uptimeMillis引數。具體的操作方法就根據時間的順序呼叫msg.next,從而為每一個訊息指定它的下一個訊息是什麼。當然如果你是通過sendMessageAtFrontOfQueue()方法來傳送訊息的,它也會呼叫enqueueMessage()來讓訊息入隊,只不過時間為0,這時會把mMessages賦值為新入隊的這條訊息,然後將這條訊息的next指定為剛才的mMessages,這樣也就完成了新增訊息到佇列頭部的操作。 現在入隊操作我們就已經看明白了,那出隊操作是在哪裡進行的呢?這個就需要看一看Looper.loop()方法的原始碼了,如下所示: 

public static final void loop() {  
    Looper me = myLooper();  
    MessageQueue queue = me.mQueue;  
    while (true) {  
        Message msg = queue.next(); // might block  訊息佇列的出隊方法
        if (msg != null) {  
            if (msg.target == null) {  
                return;  
            }  
            if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(  
                    ">>>>> Dispatching to " + msg.target + " "  
                    + msg.callback + ": " + msg.what  
                    );  
            msg.target.dispatchMessage(msg);  
            if (me.mLogging!= null) me.mLogging.println(  
                    "<<<<< Finished to    " + msg.target + " "  
                    + msg.callback);  
            msg.recycle();  
        }  
    }  
} 複製程式碼

這個方法從第4行開始,進入了一個死迴圈,然後不斷地呼叫的MessageQueue的next()方法,我想你已經猜到了,這個next()方法就是訊息佇列的出隊方法。不過由於這個方法的程式碼稍微有點長,我就不貼出來了,它的簡單邏輯就是如果當前MessageQueue中存在mMessages(即待處理訊息),就將這個訊息出隊,然後讓下一條訊息成為mMessages,否則就進入一個阻塞狀態,一直等到有新的訊息入隊。繼續看loop()方法的第14行,每當有一個訊息出隊,就將它傳遞到msg.target的dispatchMessage()方法中,那這裡msg.target又是什麼呢?其實就是Handler啦,你觀察一下上面sendMessageAtTime()方法的第6行就可以看出來了。接下來當然就要看一看Handler中dispatchMessage()方法的原始碼了,如下所示:

 public void dispatchMessage(Message msg) {  
    if (msg.callback != null) {  
        handleCallback(msg);  
    } else {  
        if (mCallback != null) {  
            if (mCallback.handleMessage(msg)) {  
                return;  
            }  
        }  
        handleMessage(msg);  
    }  
} 複製程式碼

如果mCallback不為空,則呼叫mCallback的handleMessage()方法,否則直接呼叫Handler的handleMessage()方法,並將訊息物件作為引數傳遞過去。這樣我相信大家就都明白了為什麼handleMessage()方法中可以獲取到之前傳送的訊息了吧!

其他在子執行緒中進行UI操作的方法 

Handler的post()方法

View的post()方法 

Activity的runOnUiThread()方法

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