Android之Handler用法总结

    很多初入Android或Java开发的新手对Thread、Looper、Handler和Message仍然比较迷惑，衍生的有HandlerThread、java.util.concurrent、Task、AsyncTask由于目前市面上的书籍等资料都没有谈到这些问题，今天就这一问题做更系统性的总结。我们创建的Service、Activity以及Broadcast均是一个主线程处理，这里我们可以理解为UI线程。但是在操作一些耗时操作时，比如I/O读写的大文件读写，数据库操作以及网络下载需要很长时间，为了不阻塞用户界面，出现ANR的响应提示窗口，这个时候我们可以考虑使用Thread线程来解决。
   对于从事过J2ME开发的程序员来说Thread比较简单，直接匿名创建重写run方法，调用start方法执行即可。或者从Runnable接口继承，但对于Android平台来说UI控件都没有设计成为线程安全类型，所以需要引入一些同步的机制来使其刷新，这点Google在设计Android时倒是参考了下Win32的消息处理机制。

 1. 对于线程中的刷新一个View为基类的界面，可以使用postInvalidate()方法在线程中来处理，其中还提供了一些重写方法比如postInvalidate(int left,int top,int right,int bottom) 来刷新一个矩形区域，以及延时执行，比如postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds)或postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds,int
left,int top,int right,int bottom) 方法，其中第一个参数为毫秒

 2. 当然推荐的方法是通过一个Handler来处理这些，可以在一个线程的run方法中调用handler对象的 postMessage或sendMessage方法来实现，Android程序内部维护着一个消息队列，会轮训处理这些，如果你是Win32程序员可以很好理解这些消息处理，不过相对于Android来说没有提供 PreTranslateMessage这些干涉内部的方法。

3. Looper又是什么呢? ，其实Android中每一个Thread都跟着一个Looper，Looper可以帮助Thread维护一个消息队列，但是Looper和Handler没有什么关系，我们从开源的代码可以看到Android还提供了一个Thread继承类HanderThread可以帮助我们处理，在HandlerThread对象中可以通过getLooper方法获取一个Looper对象控制句柄，我们可以将其这个Looper对象映射到一个Handler中去来实现一个线程同步机制，Looper对象的执行需要初始化Looper.prepare方法就是昨天我们看到的问题，同时推出时还要释放资源，使用Looper.release方法。

4.Message 在Android是什么呢? 对于Android中Handler可以传递一些内容，通过Bundle对象可以封装String、Integer以及Blob二进制对象，我们通过在线程中使用Handler对象的sendEmptyMessage或sendMessage方法来传递一个Bundle对象到Handler处理器。对于Handler类提供了重写方法handleMessage(Message msg) 来判断，通过msg.what来区分每条信息。将Bundle解包来实现Handler类更新UI线程中的内容实现控件的刷新操作。相关的Handler对象有关消息发送sendXXXX相关方法如下，同时还有postXXXX相关方法，这些和Win32中的道理基本一致，一个为发送后直接返回，一个为处理后才返回
.

5. java.util.concurrent对象分析，对于过去从事Java开发的程序员不会对Concurrent对象感到陌生吧，他是JDK 1.5以后新增的重要特性作为掌上设备，我们不提倡使用该类，考虑到Android为我们已经设计好的Task机制，这里不做过多的赘述，相关原因参考下面的介绍:

6. 在Android中还提供了一种有别于线程的处理方式，就是Task以及AsyncTask，从开源代码中可以看到是针对Concurrent的封装，开发人员可以方便的处理这些异步任务。

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(); 
        // 当创建一个新的Handler实例时， 它会绑定到当前线程和消息的队列中，开始分发数据 
        // Handler有两个作用， (1) : 定时执行Message和Runnalbe 对象 
        // (2): 让一个动作，在不同的线程中执行。 
 
        // 它安排消息，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开头的允许你处理Runnable对象 
        //sendMessage()允许你处理Message对象(Message里可以包含数据，) 
 
        MyThread m = new MyThread(); 
        new Thread(m)。start(); 
    } 
 
    /** 
    * 接受消息，处理消息 ，此Handler会与当前主线程一块运行 
    * */ 
 
    class MyHandler extends Handler { 
        public MyHandler() { 
        } 
 
        public MyHandler(Looper L) { 
            super(L); 
        } 
 
        // 子类必须重写此方法，接受数据 
        @Override 
        public void handleMessage(Message msg) { 
            // TODO Auto-generated method stub 
            Log。d("MyHandler"， "handleMessage。。。。。。"); 
            super。handleMessage(msg); 
            // 此处可以更新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();// 存放数据 
            b。putString("color"， "我的"); 
            msg。setData(b); 
 
            MyHandlerActivity。this。myHandler。sendMessage(msg); // 向Handler发送消息，更新UI 
 
        } 
    } 
}

Handler使用例1
这个例子是最简单的介绍handler使用的,是将handler绑定到它所建立的线程中.

本次实验完成的功能是:单击Start按钮，程序会开始启动线程，并且线程程序完成后延时1s会继续启动该线程，每次线程的run函数中完成对界面输出nUpdateThread...文字，不停的运行下去，当单击End按钮时，该线程就会停止，如果继续单击Start，则文字又开始输出了。

软件界面如下：



实验主要部分代码和注释：

MainActivity.java:
复制代码 代码如下:

package com.example.handler1;
import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

import android.os.Handler;

import android.view.Menu;

import android.view.View;

import android.view.View.OnClickListener;

import android.widget.Button;

import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {

    private TextView text_view = null;

    private Button start = null;

    private Button end = null;

    //使用handler时首先要创建一个handler

    Handler handler = new Handler();

    //要用handler来处理多线程可以使用runnable接口，这里先定义该接口

    //线程中运行该接口的run函数

    Runnable update_thread = new Runnable()

    {

        public void run()

        {

            //线程每次执行时输出"UpdateThread..."文字,且自动换行

            //textview的append功能和Qt中的append类似，不会覆盖前面

            //的内容，只是Qt中的append默认是自动换行模式

            text_view.append("\nUpdateThread...");

            //延时1s后又将线程加入到线程队列中

            handler.postDelayed(update_thread, 1000);

        }

    };

    @Override

    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_main);

        text_view = (TextView)findViewById(R.id.text_view);

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

        start.setOnClickListener(new StartClickListener());

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

        end.setOnClickListener(new EndClickListener());

    }

    private class StartClickListener implements OnClickListener

    {

        public void onClick(View v) {

            // TODO Auto-generated method stub

            //将线程接口立刻送到线程队列中

            handler.post(update_thread);

        }               

    }

    private class EndClickListener implements OnClickListener

    {

        public void onClick(View v) {

            // TODO Auto-generated method stub

            //将接口从线程队列中移除

            handler.removeCallbacks(update_thread);

        }

    }

    @Override

    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {

        getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_main, menu);

        return true;

    }

}

activity_main.xml:
复制代码 代码如下:

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"

    android:layout_width="match_parent"

    android:layout_height="match_parent"

    android:orientation="vertical" >
    <TextView

        android:id="@+id/text_view"

        android:layout_width="fill_parent"

        android:layout_height="200dip"

        android:text="@string/hello_world"

        tools:context=".MainActivity" />

    <Button

        android:id="@+id/start"

        android:layout_width="fill_parent"

        android:layout_height="wrap_content"

        android:text="@string/start"

        />

    <Button

        android:id="@+id/end"

        android:layout_width="fill_parent"

        android:layout_height="wrap_content"

        android:text="@string/end"

        />

</LinearLayout>

 

Handler使用例2
这个例子比刚才那个例子稍微复杂些。因为这个例子中用到了handler的消息队列机制，即通过handler中一个线程向消息队列中用sendMessage方法发送消息，发送的消息当然可以用来传递参数。在handler中用handleMessage来处理消息，处理方法是获得消息队列中的消息参数，用这些参数来完成另外一些功能。

本实验实现的是当开始按钮按下时，会启动一个线程，并绑定到handler中，该线程发送带有参数的message到handler的消息队列中，消息队列的另一端获取该消息，并且用该消息的参数来更新进度条。

软件打开后：



单击Start按钮后，更新的进度条结果如下（怎么感觉4.1版本android进度条那么小呢？不懂该怎么设置）：



实验主要部分代码和注释：

MainActivity.java:

复制代码 代码如下:

package com.example.handler2;
import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

import android.os.Handler;

import android.os.Message;

import android.view.Menu;

import android.view.View;

import android.view.View.OnClickListener;

import android.widget.Button;

import android.widget.ProgressBar;

public class MainActivity extends Activity {

    private ProgressBar progress_bar = null;

    private Button start = null;

    @Override

    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_main);

        progress_bar = (ProgressBar)findViewById(R.id.progress_bar);

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

        start.setOnClickListener(new StartOnClickListenr());

    }

    private class StartOnClickListenr implements OnClickListener

    {

        public void onClick(View v) {

            // TODO Auto-generated method stub

            //让进度条显示出来

            progress_bar.setVisibility(View.VISIBLE);

            //将线程加入到handler的线程队列中

            update_progress_bar.post(update_thread);

        }

    }

    //创建一个handler，内部完成处理消息方法

    Handler update_progress_bar = new Handler()

    {

        @Override

        public void handleMessage(Message msg) {

            // TODO Auto-generated method stub

            //super.handleMessage(msg);

            //显示进度条

            progress_bar.setProgress(msg.arg1);

            //重新把进程加入到进程队列中

            update_progress_bar.post(update_thread);

        }      

    };//不加这个分号则不能自动添加代码

    Runnable update_thread = new Runnable()

    {

        int i = 0;

        public void run() {

            // TODO Auto-generated method stub

            i += 10;

            //首先获得一个消息结构

            Message msg = update_progress_bar.obtainMessage();

            //给消息结构的arg1参数赋值

            msg.arg1 = i;

            //延时1s，java中的try+catch用来排错处理

            try {

                Thread.sleep(1000);

            } catch (InterruptedException e) {

                // TODO: handle exception

                e.printStackTrace();

            }

            //把消息发送到消息队列中

            update_progress_bar.sendMessage(msg);

            if(i == 100)

                //把线程从线程队列中移除

                update_progress_bar.removeCallbacks(update_thread);

        }      

    };

    @Override

    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {

        getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_main, menu);

        return true;

    }

}

activity_main.xml:
复制代码 代码如下:

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"

    android:layout_width="match_parent"

    android:layout_height="match_parent" >
    <Button

        android:id="@+id/start"

        android:layout_width="fill_parent"

        android:layout_height="wrap_content"

        android:layout_alignParentBottom="true"

        android:text="@string/start"

        />

    <ProgressBar

        android:id="@+id/progress_bar"

        android:layout_width="fill_parent"

        android:layout_height="100dip"

        android:layout_alignParentTop="true"

        style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"

        android:visibility="gone"

        />

</RelativeLayout>

Handler使用例3
上面2个例子表面上看handler使用了post方法启动了runnbale，其实启动的线程和activity主线程是同一个线程，因为它只是运行了线程的run方法，而不是start方法。Mars老师实验3的目的是为了验证仅使用handler的post方法是否处于同一个线程。

该实验在主activtiy的onCreate函数中打印了2条关于本线程的信息，然后创建一个handler并为它绑定一个线程，在线程的run方法中也打印了线程的信息，观察2者的信息是否一样。

结果如下：

说明这2个线程确实是同一线程，并且可以看出主界面中的文字大概过了10s才显示出来，因为语句setContentView(R.layout.activity_main);放在了handler的post启动语句后面，而handler绑定的线程中又延时了10s，所以同时也证明了只有是同一个线程才会出现这种情况。

程序主要代码和注释如下：
MainActivity.java:

复制代码 代码如下:

package com.example.handler3;
import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

import android.os.Handler;

import android.view.Menu;

public class MainActivity extends Activity {

    //新建一个handler

    private Handler handler = new Handler();

    @Override

    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        //将runnable加载到handler的线程队列中去

      //  handler.post(r);       

        Thread t = new Thread(r);

        t.start();

        setContentView(R.layout.activity_main);

        //打印activtiy线程信息

        System.out.println("activity_id---->"+Thread.currentThread().getId());

        System.out.println("activity_name---->"+Thread.currentThread().getName());

    }

    Runnable r = new Runnable()

    {

        public void run() {

            // TODO Auto-generated method stub

            //打印新建线程信息

            System.out.println("handler_id---->"+Thread.currentThread().getId());

            System.out.println("handler_name---->"+Thread.currentThread().getName());

            //延时10s，为了观察主界面中内容出现的时间

            try {

                Thread.sleep(10000);

            } catch (InterruptedException e) {

                // TODO: handle exception

                e.printStackTrace();

            }

        }

    };

    @Override

    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {

        getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_main, menu);

        return true;

    }

}

如果把语句：

handler.post(r);

换成：

Thread t = new Thread(r);

t.start();

其它的不变，则程序运行时主界面内容立刻就显示出来了，且系统输出如下：

这2者都说明这样绑定的线程与它所在的activity线程就不是同一个线程了。

Handler使用例4
这个例子将学会怎样不使用runnable来启动一个线程，而是用HandlerThread的looper来构造一个handler，然后该handler自己获得消息，并传递数据，然后又自己处理消息，当然这是在另一个线程中完成的。

消息结构中传递简单的整型可以采用它的参数arg1和arg2，或者传递一些小的其它数据，可以用它的object，该object可以是任意的对象。当需要传送比较大的数据是，可以使用消息的setData方法，该方法需要传递一个Bundle的参数。Bundle中存放的是键值对的map，只是它的键值类型和数据类型比较固定而已。

程序主要代码和注释如下：

MainActivity.java:
复制代码 代码如下:

package com.example.handler4;
import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

import android.os.Handler;

import android.os.HandlerThread;

import android.os.Looper;

import android.os.Message;

import android.view.Menu;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override

    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_main);

        System.out.println("activity_ID---->"+Thread.currentThread().getId());

        //新建一个HanderThread对象，该对象实现了用Looper来处理消息队列的功能

        HandlerThread handler_thread = new HandlerThread("handler_thread");

        handler_thread.start();

        //MyHandler类是自己继承的一个类，这里采用hand_thread的Looper来初始化它

        MyHandler my_handler = new MyHandler(handler_thread.getLooper());

        //获得一个消息msg

        Message msg = my_handler.obtainMessage();

        //采用Bundle保存数据，Bundle中存放的是键值对的map，只是它的键值类型和数据类型比较固定而已

        Bundle b = new Bundle();

        b.putString("whether", "晴天");

        b.putInt("temperature", 34);

        msg.setData(b);

      //将msg发送到自己的handler中，这里指的是my_handler,调用该handler的HandleMessage方法来处理该mug

        msg.sendToTarget();

    }

    class MyHandler extends Handler

    {

        //空的构造函数

        public MyHandler()

        {}

        //以Looper类型参数传递的函数，Looper为消息泵，不断循环的从消息队列中得到消息并处理，因此

        //每个消息队列都有一个Looper，因为Looper是已经封装好了的消息队列和消息循环的类

        public MyHandler(Looper looper)

        {

            //调用父类的构造函数

            super(looper);

        }

        @Override

        public void handleMessage(Message msg) {

            // TODO Auto-generated method stub

            System.out.println("Handler_ID---->"+Thread.currentThread().getId());

            System.out.println("Handler_Name---->"+Thread.currentThread().getId());

            //将消息中的bundle数据取出来

            Bundle b = msg.getData();

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

            int temperature = b.getInt("temperature");

            System.out.println("whether= "+whether+" ,temperature= "+temperature);

        }

    }

    @Override

    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {

        getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_main, menu);

        return true;

    }

}

总结：

Android中的handler可以用来完成异步的消息出来，即发送消息和接收消息相互独立，可以同时运行。在例1和例2中，实际上handler中使用的线程是与它所在的activity处于同一个主线程，因为handler中调用的runnable接口是直接运行该接口的run函数的，而不是start函数。例3专门比较了这2中情况。例4学会使用怎样在新线程中处理消息的方法。