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Android HandlerThread 详解

小晨晨 2020-10-16 23:45 363 查看 https://www.cnblogs.com/huansk

概述

HandlerThread 相信大家都比较熟悉了,从名字上看是一个带有 Handler 消息循环机制的一个线程,比一般的线程多了消息循环的机制,可以说是 Handler + Thread 的结合,从源码上看也是如此的设计,一般情况下如果需要子线程和主线程之间相互交互,可以用 HandlerThread 来设计,这比单纯的 Thread 要方便,而且更容易管理,因为大家都知道Thread 的生命周期在一些情况下是不可控制的,比如直接 new Thread().start() 这种方式在项目中是不推荐使用的,实际上 Android 的源码中也有很多地方用到了 HandlerThread,下面我将分析一下 HandlerThread 用法以及源码解析。

使用示例

// 实例对象,参数为线程名字
HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("handlerThread");
// 启动线程
handlerThread.start();
// 参数为 HandlerThread 内部的一个 looper
Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
}
};

注意:这个使用的顺序是不能更改的!!!,因为如果不先让子线程 start 起来,那么创建主线程的 handler 的参数 getLooper 是获取不到的,这一点可以看源码就清楚。

Demo 详解

这里模拟在子线程下载东西,然后和主线程之间进行通信。主线程知道了下载开始和下载结束的时间,也就能及时改变界面 UI。 首先是 
DownloadThread 
类,继承于 
HandlerThread
,用于下载。
public class DownloadThread extends HandlerThread{

private static final String TAG = "DownloadThread";

public static final int TYPE_START = 2;//通知主线程任务开始
public static final int TYPE_FINISHED = 3;//通知主线程任务结束

private Handler mUIHandler;//主线程的Handler

public DownloadThread(String name) {
super(name);
}

/*
* 执行初始化任务
* */
@Override
protected void onLooperPrepared() {
Log.e(TAG, "onLooperPrepared: 1.Download线程开始准备");
super.onLooperPrepared();
}

//注入主线程Handler
public void setUIHandler(Handler UIhandler) {
mUIHandler = UIhandler;
Log.e(TAG, "setUIHandler: 2.主线程的handler传入到Download线程");
}

//Download线程开始下载
public void startDownload() {
Log.e(TAG, "startDownload: 3.通知主线程,此时Download线程开始下载");
mUIHandler.sendEmptyMessage(TYPE_START);

//模拟下载
Log.e(TAG, "startDownload: 5.Download线程下载中...");
SystemClock.sleep(2000);

Log.e(TAG, "startDownload: 6.通知主线程,此时Download线程下载完成");
mUIHandler.sendEmptyMessage(TYPE_FINISHED);
}
} 

然后是 

MainActivity 
部分,UI 和处理消息。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

private static final String TAG = "MainActivity";

private DownloadThread mHandlerThread;//子线程
private Handler mUIhandler;//主线程的Handler

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

//初始化,参数为线程的名字
mHandlerThread = new DownloadThread("mHandlerThread");
//调用start方法启动线程
mHandlerThread.start();
//初始化Handler,传递mHandlerThread内部的一个looper
mUIhandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
//判断mHandlerThread里传来的msg,根据msg进行主页面的UI更改
switch (msg.what) {
case DownloadThread.TYPE_START:
//不是在这里更改UI哦,只是说在这个时间,你可以去做更改UI这件事情,改UI还是得在主线程。
Log.e(TAG, "4.主线程知道Download线程开始下载了...这时候可以更改主界面UI");
break;
case DownloadThread.TYPE_FINISHED:
Log.e(TAG, "7.主线程知道Download线程下载完成了...这时候可以更改主界面UI,收工");
break;
default:
break;
}
super.handleMessage(msg);
}
};
//子线程注入主线程的mUIhandler,可以在子线程执行任务的时候,随时发送消息回来主线程
mHandlerThread.setUIHandler(mUIhandler);
//子线程开始下载
mHandlerThread.startDownload();
}

@Override
protected void onDestroy() {
//有2种退出方式
mHandlerThread.quit();
//mHandlerThread.quitSafely(); 需要API>=18
super.onDestroy();
}
} 

运行的Log日志如下

 

源码解析

先来看下构造函数相关的:

int mPriority;//优先级
int mTid = -1;
Looper mLooper;//自带的Looper
private @Nullable Handler mHandler;

public HandlerThread(String name) {
super(name);
mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}

/**
* 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) {
super(name);
mPriority = priority;
}
这里有两个构造方法,一个 
HandlerThread(String name)
,一个 
HandlerThread(String name, int priority)
,我们可以自己设定线程的名字以及优先级。注意!是 Process 里的优先级而不是Thread 的。
/**
* Call back method that can be explicitly overridden if needed to execute some
* setup before Looper loops.
*/
protected void onLooperPrepared() {
}

@Override
public void run() {
mTid = Process.myTid();
Looper.prepare();
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
notifyAll();
}
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
Looper.loop();
mTid = -1;
}
这里面有一个方法 onLooperPrepared(),在实际中,我们可以重写这个方法做一些初始化的操作,这个 run() 是重点。

run 
方法中首先获取线程 
id
,然后就调用了 
Looper.prepare 
方法创建一个 
Looper,
接着调用了 
Looper.myLooper 
方法获取到了当前线程的 
Looper

接着通过 

notifyAll 
通知等带唤醒,这里的等待是在 
HandlerThread 
的 
getLooper 
方法里调用的 
wait 
方法,
getLooper 
方法是为了获取该 
HandlerThread 
中的 
Looper

如果在没调用 

HandlerThread 
的 
start 
方法开启线程前就调用 
getLooper 
方法就通过 
wait 
方法暂时先进入等待,等到 
run 
方法运行后再进行唤醒。唤醒之后 
run 
方法中继续设置了构造函数中传入的优先级,接着调用了
onLooperPrepared 
方法,该方法是个空实现,该方法是为了在 
Looper 
开启轮询之前如果要进行某些设置,可以复写该方法。

最后调用

Looper.loop
开启轮询。退出的时候,将 mTid  = -1;

public Looper getLooper() {
if (!isAlive()) {
return null;
}

// If the thread has been started, wait until the looper has been created.
synchronized (this) {
while (isAlive() && mLooper == null) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
return mLooper;
}

 这个方法是获取当前的 Looper,可以看到如果没有获取的时候就一直等待直到获取,而前面也提到了获取到了就唤醒了所有的线程,看来这是线程的等待-唤醒机制应用。

public Handler getThreadHandler() {
if (
56c
mHandler == null) {
mHandler = new Handler(getLooper());
}
return mHandler;
}

这个是获取 HandlerThread 绑定的 Looper 线程的 Handler 

public boolean quit() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quit();
return true;
}
return false;
}

public boolean quitSafely() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quitSafely();
return true;
}
return false;
}

可以看到这两个方法去退出线程的 Looper 循环,那么这两个方法有什么区别呢,实际上都是调用了 MessageQueue 的 quit() 方法,源码如下:

void quit(boolean safe) {
if (!mQuitAllowed) {
throw new IllegalStateException("Main thread not allowed to quit.");
}

synchronized (this) {
if (mQuitting) {
return;
}
mQuitting = true;

if (safe) {
removeAllFutureMessagesLocked();
} else {
removeAllMessagesLocked();
}

// We can assume mPtr != 0 because mQuitting was previously false.
nativeWake(mPtr);
}
}

可以看到: 当我们调用 quit 方法的时候,实际上执行了 MessageQueue 中的 removeAllMessagesLocked 方法,该方法的作用是把 56c 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 等方法发送的需要延迟执行的消息,只要不是立即执行的消息都是延迟消息)还是非延迟消息。

而 quitSafely 方法时,实际上执行了 MessageQueue 中的 removeAllFutureMessagesLocked 方法,通过名字就可以看出,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,quitSafely 相比于 quit 方法安全之处在于清空消息之前会派发所有的非延迟消息,一句话,就是清除未来需要执行的消息。

这两个方法有一个共同的特点就是:Looper 不再接收新的消息了,消息循环就此结束,此时通过 Handler 发送的消息也不会在放入消息杜队列了,因为消息队列已经退出了。应用这2个方法的时候需要注意的是:quit 方法从 API 1 就开始存在了,比较早,而 quitSafely 直到 API 18 才添加进来.

总结

  • 如果经常要开启线程,接着又是销毁线程,这是很耗性能的,

    HandlerThread 
    很好的解决了这个问题;

  • HandlerThread 
    由于异步操作是放在 
    Handler 
    的消息队列中的,所以是串行的,但只适合并发量较少的耗时操作。

  • HandlerThread 
    用完记得调用退出方法。

  • 注意使用 handler 避免出现内存泄露

 
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