Android应用界面开发——Handler（实现倒计时）

Android应用界面开发——Handler（实现倒计时）

Android的消息传递机制是另一种形式的“事件处理”，这种机制主要是为了解决Android应用的多线程问题——Android平台只允许UI线程修改Activity里的UI组件，这会导致新启动的线程无法动态改变界面组件的属性值。但在实际Android应用开发中，需要让新启动的线程周期性的改变界面组件的属性值，这就需要借助于Handler的消息机制来实现了。

多线程与异步

在学习Handler之前，有必要了解一下多线程与异步。

当一个程序第一次启动时，Android会同时启动一条主线程（Main Thread），主线程主要负责处理与UI相关的事件，所以，主线程通常又被叫做UI线程。

当在主线程中进行耗时操作时（例如请求网络资源），主线程可能被卡死，这就需要创建一个新的线程来完成耗时操作，该操作完成后再通知主线程（Handler可以完成线程与线程之间的通信工作），这几个线程同时工作，就是多线程，而这种处理方式就是异步。

什么是Handler？

一个Handler允许发送、处理消息和与线程消息队列相关的可执行对象。

Handler类的主要作用：

在新启动的线程中发送消息。

在主线程中获取、处理消息。

Handler类包含如下方法用于发送、处理消息：

void handleMessage(Message msg)：处理消息的方法。该方法通常用于被重写。

final boolean hasMessages(int what)：检查消息队列中是否包含what属性为指定值的消息。

final boolean hasMessages(int what, Object object)：检查消息队列中是否包含what属性为指定值且object属性为指定对象的消息。

多个重载的Message obtainMessage()：获取消息。

sendEmptyMessage(int what)：发送空消息。

final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis)：指定多少毫秒后发送空消息。

final boolean sendMessage(Message msg)：立即发送消息。

final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)：指定多少毫秒后发送消息。

Message、Handler、MessageQueue、Looper工作原理

- Message：Handler接收和处理的消息对象。

2个整型数值：轻量级存储int类型的数据。

1个Object：任意对象。

replyTo：线程通信时使用。

what：用户自定义的消息码，让接收者识别消息。

MessageQueue：Message的队列。

采用先进先出的方式管理Message。

每一个线程最多可以拥有一个。

Looper：消息泵，是MessageQueue的管理者，会不断从MessageQueue中取出消息，并将消息分给对应的Handler处理。

每个线程只有一个Looper。

Looper.prepare()：为当前线程创建Looper对象。

Looper.myLooper()：可以获得当前线程的Looper对象。

Handler：能把消息发送给MessageQueue，并负责处理Looper分给它的消息。

异步消息机制处理流程图如下：

异步消息处理的整个流程如上图所示，首先需要在主线程当中创建一个Handler对象，并重写handleMessage()方法。然后当子线程中需要进行UI操作时，就创建一个Message对象，并通过Handler将这条消息发送出去。之后这条消息会被添加到MessageQueue的队列中等待被处理，而Looper则会一直尝试从MessageQueue中取出待处理消息，最后分发回Handler的handleMessage()方法中。由于Handler是在主线程中创建的，所以此时handleMessage()方法中的代码也会在主线程中运行，于是在这里就可以安心地进行UI操作了。

实现倒计时Demo

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<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"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context="com.trampcr.countdowndemo.MainActivity">

<TextView
android:id="@+id/count_number"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_centerInParent="true"
android:text=""
android:textColor="#000000"
android:textSize="50sp" />

<Button
android:id="@+id/start"
android:layout_width="150dp"
android:layout_height="60dp"
android:layout_alignParentBottom="true"
android:layout_centerHorizontal="true"
android:layout_marginBottom="30dp"
android:text="开始倒计时"
android:textColor="#000000"
android:textSize="18sp" />
</RelativeLayout>

包含一个文本用于显示倒计时数字，一个按钮用于开启倒计时。

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

private TextView mCountNumber;
private Button mStart;

Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what){
case 88888:
int value = (int) msg.obj;
mCountNumber.setText(String.valueOf(value / 1000));
msg = Message.obtain();//重新获取消息
msg.arg1 = 0;
msg.arg2 = 1;
msg.what = 88888;
msg.obj = value - 1000;
if (value > 0){
sendMessageDelayed(msg, 1000);
}
break;
}
}
};

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);

mCountNumber = (TextView) findViewById(R.id.count_number);
mStart = (Button) findViewById(R.id.start);

mStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
Message message = handler.obtainMessage();
message.arg1 = 0;
message.arg2 = 1;
message.what = 88888;
message.obj = 10000;
handler.sendMessageDelayed(message, 1000);
}
});
}
}

首先创建一个Handler对象，并实现handleMessage方法，用于接收消息。

接下来在点击事件中创建Message对象，不建议使用new Message()，而应该用handler.obtainMessage()来创建Message，然后使用handler.sendMessageDealyed延迟发送消息，发出的消息在上面创建好的handler中可以接收到，然后处理消息。

以上代码就实现了倒计时效果，但是我们看到handler这部分代码的背景色为黄色，究其原因是handler是一个内部类，可能产生内存泄漏。

解决方法：使用外部类。

代码如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

private TextView mCountNumber;
private Button mStart;
private CountDownHandler mCountDownHandler;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);

mCountNumber = (TextView) findViewById(R.id.count_number);
mStart = (Button) findViewById(R.id.start);
mCountDownHandler = new CountDownHandler(this);

mStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
Message message = mCountDownHandler.obtainMessage();
message.arg1 = 0;
message.arg2 = 1;
message.what = 88888;
message.obj = 10000;

4000
mCountDownHandler.sendMessageDelayed(message, 1000);
}
});
}

public TextView getmCountNumber() {
return mCountNumber;
}

public static class CountDownHandler extends Handler {

public final WeakReference<MainActivity> mainActivityWeakReference;

public CountDownHandler(MainActivity activity) {
mainActivityWeakReference = new WeakReference<MainActivity>(activity);
}

@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
MainActivity mainActivity = mainActivityWeakReference.get();
switch (msg.what) {
case 88888:
int value = (int) msg.obj;
mainActivity.getmCountNumber().setText(String.valueOf(value / 1000));
msg = Message.obtain();//重新获取消息
msg.arg1 = 0;
msg.arg2 = 1;
msg.what = 88888;
msg.obj = value - 1000;
if (value > 0) {
sendMessageDelayed(msg, 1000);
}
break;
}
}
}
}

定义一个外部类继承Handler，并实现TextView的getter方法，最后运行效果和原来一样，但是该方法可避免内存泄漏。