Android Handler

已于 2024-05-07 17:45:06 修改
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文章标签： android
于 2024-05-07 17:44:33 首次发布
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参考链接：Android系统Handler详解_安卓 handler-优快云博客

一、背景介绍

1.1 简介

        Handler是一套 Android 消息传递机制,主要用于线程间通信。

        handler其实就是主线程起了一个子线程，子线程运行并生成Message，并把该消息加入主线程的message queue里，主线程的Looper从主线程的message queue获取message并传递给Handler处理。

        Handler运行在主线程中(UI线程中),  它与子线程可以通过Message对象来传递数据，这个时候，Handler就承担着接受子线程传过来的Message对象，把这些消息放入主线程队列中，配合主线程进行更新UI。

        主线程也可以产生消息，提供给子线程消费。但android系统设计Handler的初衷，是为了解决主线程线程不安全的问题，大部分情况下，都是子线程产生消息，提供给主线程消费。

Binder/Socket用于进程间通信，而Handler消息机制用于同进程的线程间通信。可以说只要有异步线程与主线程通信的地方就一定会有 Handler。

1.2 核心概念

Handler、Message、Message Queue、Looper

  •     Looper

        一个线程是一段可执行的代码，当可执行代码执行完成后，线程生命周期便会终止，线程就会退出，那么做为App的主线程，如果代码段执行完了会怎样？

        那么就会出现App启动后执行一段代码后就自动退出了，这是很不合理的。所以为了防止代码段被执行完，只能在代码中插入一个死循环，那么代码就不会被执行完，然后自动退出，怎么在在代码中插入一个死循环呢？

        Looper出现了，在主线程中调用Looper.loop()就会变当前线程变成Looper线程（可以先简单理解：无限循环不退出的线程），Looper.loop()方法里面有一段死循环的代码，所以主线程会进入while(true){...}的代码段跳不出来，但是主线程也不能什么都不做吧？

        其实所有做的事情都在while(true){...}里面做了，主线程会在死循环中不断等其他线程给它发消息（消息包括：Activity启动，生命周期，更新UI，控件事件等），一有消息就根据消息做相应的处理，Looper的另外一部分工作就是在循环代码中会不断从消息队列挨个拿出消息给主线程处理。

  •     MessageQueue

        MessageQueue 存在的原因很简单，就是同一线程在同一时间只能处理一个消息，同一线程代码执行是不具有并发性，所以需要队列来保存消息和安排每个消息的处理顺序。

        多个其他线程往UI线程发送消息，UI线程必须把这些消息保持到一个列表（它同一时间不能处理那么多任务),然后挨个拿出来处理，这种设计很简单，我们平时写代码其实也经常这么做。每一个Looper线程都会维护这样一个队列，而且仅此一个，这个队列的消息只能由该线程处理。

  •     Handler

        简单说Handler用于同一个进程的线程间通信，Looper让主线程无限循环地从自己的MessageQueue拿出消息处理。

        既然这样我们就知道处理消息肯定是在主线程中处理的，那么怎样在其他的线程往主线程的队列里放入消息呢？

        其实很简单，我们知道在同一进程中线程和线程之间资源是共享的，也就是对于任何变量在任何线程都是可以访问和修改的，只要考虑并发性做好同步就行了，那么只要拿到MessageQueue 的实例，就可以往主线程的MessageQueue放入消息，主线程在轮询的时候就会在主线程处理这个消息。

        那么怎么拿到主线程 MessageQueue的实例，是可以拿到的(在主线程下mLooper = Looper.myLooper();mQueue = mLooper.mQueue;),但是Google 为了统一添加消息和消息的回调处理，又专门构建了Handler类，你只要在主线程构建Handler类，那么这个Handler实例就获取主线程MessageQueue实例的引用（获取方式mLooper = Looper.myLooper();mQueue = mLooper.mQueue;），Handler 在sendMessage的时候就通过这个引用往消息队列里插入新消息。

        Handler 的另外一个作用，就是能统一处理消息的回调。这样一个Handler发出消息又确保消息处理也是自己来做，这样的设计非常的赞。具体做法就是在队列里面的Message持有Handler的引用（哪个handler 把它放到队列里，message就持有了这个handler的引用），然后等到主线程轮询到这个message的时候，就来回调我们经常重写的Handler的handleMessage(Message msg)方法。

  •     Message

      Message ：传递数据载体。

二，Handler机制原理

2.1 消息模型

  1. 在子线程执行完耗时操作，当Handler发送消息时，将会调用 MessageQueue.enqueueMessage ，向消息队列中添加消息。
  2. 当通过 Looper.loop 开启循环后，会不断地从线程池中读取消息，即调用 MessageQueue.next
  3. 然后调用目标Handler（即发送该消息的Handler）的 dispatchMessage 方法传递消息，然后返回到Handler所在线程，目标Handler收到消息，调用 handleMessage 方法，接收消息，处理消息。
Dr__Fu
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Handler 允许你发送和处理与线程的 MessageQueue 关联的 Message 和 Runnable 对象。 每个 Handler 实例都与一个线程和该线程的消息队列 (MessageQueue) 相关联。 当你创建一个新的 Handler 时，它会绑定到 Looper。 它将向 Looper 的消息队列传递消息 (Message) 和可运行对象 (Runnable)，并在 Looper 的线程上执行它们。
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时，Runnable对象会被封装成一个Message对象（实际上是Message的callback字段被设置为Runnable的run方法），并插入到与Handler关联的MessageQueue中。如果Message的callback不为null，dispatchMessage()会调用handleCallback()方法，该方法最终会执行Runnable的run()方法。因此，Runnable对象是在Looper的事件循环中被执行的，与Handler的post方法调用是异步的。
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### Android 中 Handler 的使用教程及常见问题解决 #### 1. Handler 的定义和作用 Handler 是 Android 开发中用于线程间通信的关键组件，主要用于在不同线程之间传递消息并执行特定的任务。它特别适用于更新 UI 和处理异步任务[^1]。 #### 2. 创建和初始化 Handler 为了使用 Handler 进行消息传递，首先需要创建一个 Looper 线程，并在此基础上实例化 Handler 对象： ```java // 创建一个新的 HandlerThread 并启动它 HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("handler_thread"); handlerThread.start(); // 获取该线程的 Looper 实例，并基于此创建 Handler Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper()); ``` #### 3. 发送和处理消息 可以通过 `sendMessage` 或者 `post` 方法向 Handler 发送消息或运行指定的操作： ```java // 使用 sendMessage 方式发送 Message 对象 Message msg = handler.obtainMessage(); msg.what = 0; handler.sendMessage(msg); // 使用 post 延迟执行某个 Runnable handler.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { // 更新 UI 操作或其他逻辑 } }, 1000); // 延迟一秒后执行 ``` #### 4. 结合 Runnable 使用 可以将要执行的具体任务封装成 Runnable 类型的对象并通过 Handler 来调度它们： ```java Runnable myTask = new Runnable() { @Override public void run() { // 执行具体任务 } }; handler.post(myTask); ``` #### 5. 避免内存泄漏 当在一个 Activity 内部创建 Handler 时需要注意潜在的内存泄漏风险。因为内部类形式的 Handler 默认持有外部类（通常是 Activity）的一个强引用，这可能导致即使 Activity 已经销毁也无法被垃圾回收器释放。为了避免这种情况发生，建议采用静态内部类的方式声明 Handler，并通过弱引用来访问所需的上下文资源[^4]。 ```java static class MyHandler extends Handler { private final WeakReference<Context> weakContext; public MyHandler(Context context) { this.weakContext = new WeakReference<>(context); } @Override public void handleMessage(Message msg) { Context context = weakContext.get(); if (context != null && !((Activity) context).isFinishing()) { // 处理消息... } } } ```
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