Android HandlerThread 详解

2022-09-07 11:09:45 浏览数 (1)

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

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。

对 Handler 不熟悉的可以看 Android Handler 源码分析(详细) 一文,会教你一步步去认识 Handler 。

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

代码语言:javascript复制
// 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。

代码语言:javascript复制
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。

代码语言:javascript复制
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

代码语言:javascript复制
public class HandlerThread extends Thread {

HandlerThread 本质是一个线程,只是其持有了 handler,所以可在子线程进行消息处理和分发。

接下去看下构造函数相关的:

代码语言:javascript复制
    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。

代码语言:javascript复制
 /**
     * 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 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 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;

代码语言:javascript复制
 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。

代码语言:javascript复制
public Handler getThreadHandler() {
        if (mHandler == null) {
            mHandler = new Handler(getLooper());
        }
        return mHandler;
    }

这个是获取 HandlerThread 绑定的 Looper 线程的 Handler

代码语言:javascript复制
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:

代码语言:javascript复制
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 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

发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/154240.html原文链接:https://javaforall.cn

0 人点赞