詳解Android Handler機(jī)制和Looper Handler Message關(guān)系
概述
我們就從以下六個(gè)問題來探討Handler 機(jī)制和Looper、Handler、Message之前的關(guān)系?
1.一個(gè)線程有幾個(gè)Handler?
2.一個(gè)線程有幾個(gè)Looper?如何保證?
3.Handler內(nèi)存泄漏原因?為什么其他的內(nèi)部類沒有說過這個(gè)問題?
4.為何主線程可以new Handler?如果在想要在子線程中new Handler 要做些什么準(zhǔn)備?
5.子線程中維護(hù)的Looper,消息隊(duì)列無消息的時(shí)候的處理方案是什么?有什么用?
6.Looper死循環(huán)為什么不會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用卡死?
一、源碼解析
1.Looper
對(duì)于Looper主要是prepare()和loop()兩個(gè)方法
首先看prepare()方法
private static void prepare(boolean quitAllowed) { if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); }
可以看出sThreadLocal是一個(gè)ThreadLocal對(duì)象,ThreadLocal 并不是線程,而是一個(gè)線程內(nèi)部的存儲(chǔ)類,可以在線程內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù).在第5行可以看到,將一個(gè)Looper實(shí)例放入了
ThreadLocal,并且在第2~4行判斷了sThreadLocal是否為空,否則拋出異常.這也Looper.prepare()方法不能被調(diào)用兩次.這也對(duì)應(yīng)了上面的第二個(gè)問題.
下面來看Looper的構(gòu)造方法:
private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread(); }
在Looper的構(gòu)造方法中創(chuàng)建了一個(gè)MessageQueue(消息隊(duì)列)
然后我們?cè)诳磍oop()方法:
public static void loop() { final Looper me = myLooper(); if (me == null) { throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread."); } final MessageQueue queue = me.mQueue; // Make sure the identity of this thread is that of the local process, // and keep track of what that identity token actually is. Binder.clearCallingIdentity(); final long ident = Binder.clearCallingIdentity(); // Allow overriding a threshold with a system prop. e.g. // adb shell 'setprop log.looper.1000.main.slow 1 && stop && start' final int thresholdOverride = SystemProperties.getInt("log.looper." + Process.myUid() + "." + Thread.currentThread().getName() + ".slow", 0); boolean slowDeliveryDetected = false; for (;;) { Message msg = queue.next(); // might block if (msg == null) { // No message indicates that the message queue is quitting. return; } // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger final Printer logging = me.mLogging; if (logging != null) { logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " + msg.callback + ": " + msg.what); } final long traceTag = me.mTraceTag; long slowDispatchThresholdMs = me.mSlowDispatchThresholdMs; long slowDeliveryThresholdMs = me.mSlowDeliveryThresholdMs; if (thresholdOverride > 0) { slowDispatchThresholdMs = thresholdOverride; slowDeliveryThresholdMs = thresholdOverride; } final boolean logSlowDelivery = (slowDeliveryThresholdMs > 0) && (msg.when > 0); final boolean logSlowDispatch = (slowDispatchThresholdMs > 0); final boolean needStartTime = logSlowDelivery || logSlowDispatch; final boolean needEndTime = logSlowDispatch; if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) { Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg)); } final long dispatchStart = needStartTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0; final long dispatchEnd; try { msg.target.dispatchMessage(msg); dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0; } finally { if (traceTag != 0) { Trace.traceEnd(traceTag); } } if (logSlowDelivery) { if (slowDeliveryDetected) { if ((dispatchStart - msg.when) <= 10) { Slog.w(TAG, "Drained"); slowDeliveryDetected = false; } } else { if (showSlowLog(slowDeliveryThresholdMs, msg.when, dispatchStart, "delivery", msg)) { // Once we write a slow delivery log, suppress until the queue drains. slowDeliveryDetected = true; } } } if (logSlowDispatch) { showSlowLog(slowDispatchThresholdMs, dispatchStart, dispatchEnd, "dispatch", msg); } if (logging != null) { logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback); } // Make sure that during the course of dispatching the // identity of the thread wasn't corrupted. final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity(); if (ident != newIdent) { Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x" + Long.toHexString(ident) + " to 0x" + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to " + msg.target.getClass().getName() + " " + msg.callback + " what=" + msg.what); } msg.recycleUnchecked(); } }
第2行:final Looper me = myLooper();
public static @Nullable Looper myLooper() { return sThreadLocal.get(); }
第6行:拿到改Looper實(shí)例中的mQueue(消息隊(duì)列)
第23~98行:進(jìn)入了一個(gè)死循環(huán),
第24行:Message msg = queue.next(); next()方法里會(huì)一直去取消息,然后會(huì)加鎖,就會(huì)一直堵塞進(jìn)程,這也就是我們經(jīng)常說的Looper死循環(huán)為什么不會(huì)導(dǎo)致死機(jī).在這next()源碼就不粘貼了,后面會(huì)說這個(gè)為什么不會(huì)死機(jī)的問題.
第57行: 調(diào)用msg.target.dispatchMessage(msg); 把消息交給msg的target的dispatchMessage()方法去處理.msg的target是什么呢?其實(shí)就是handler對(duì)象,下面會(huì)分析.
第97行:釋放消息占用的資源
Looper的主要作用:
與當(dāng)前線程綁定,保證一個(gè)線程只會(huì)有一個(gè)Looper實(shí)例,同時(shí)一個(gè)Looper實(shí)例也是只有一個(gè)MessageQueue.
loop()方法,不斷從MessageQueue中去取消息,交給消息的target屬性的dispatchMessage()去處理.
2.Handler
使用Handler之前,我們都是初始化一個(gè)實(shí)例,比如用于更新UI線程,我們會(huì)在聲明的時(shí)候直接初始化,或者在onCreate中初始化Handler實(shí)例.所以我們首先看Handler的構(gòu)造方法,
看其如何與MessageQueue聯(lián)系上的,它的子線程中發(fā)送的消息(一般發(fā)送的消息都是在非UI線程)怎么發(fā)送到MessageQueue中的.
public Handler(Callback callback) { this(callback, false); } public Handler(Callback callback, boolean async) { if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) { final Class<? extends Handler> klass = getClass(); if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) && (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) { Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " + klass.getCanonicalName()); } } mLooper = Looper.myLooper(); if (mLooper == null) { throw new RuntimeException( "Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread() + " that has not called Looper.prepare()"); } mQueue = mLooper.mQueue; mCallback = callback; mAsynchronous = async; }
第15行:通過Looper.myLooper()獲取了當(dāng)前線程保存的Looper實(shí)例,然后在19行又獲取了這個(gè)Looper實(shí)例中保存的MessageQueue(消息隊(duì)列)
這樣就保證了handler的實(shí)例與我們Looper實(shí)例中MessageQueue關(guān)聯(lián)上了,
然后我們?cè)倏醋畛S玫膕endMessage方法:
public final boolean sendMessage(Message msg) { return sendMessageDelayed(msg, 0); }
public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) { Message msg = Message.obtain(); msg.what = what; return sendMessageDelayed(msg, delayMillis); }
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) { if (delayMillis < 0) { delayMillis = 0; } return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis); }
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) { MessageQueue queue = mQueue; if (queue == null) { RuntimeException e = new RuntimeException( this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue"); Log.w("Looper", e.getMessage(), e); return false; } return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis); }
看到最后我們發(fā)現(xiàn)最后調(diào)用了sendMessageAtTime,在此方法內(nèi)部有直接獲取MessageQueue然后調(diào)用了enqueueMessage方法,我們?cè)賮砜创朔椒?
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); }
enqueueMessage中首先為meg.target賦值為this, 在Looper的loop()方法會(huì)取出每個(gè)msg然后交給msg,target.dispatchMessage(msg)去處理消息,也就是把當(dāng)前的Handler作為
msg的target屬性,最終會(huì)調(diào)用queue的enqueueMessage的方法,也就是說Handler發(fā)出餓消息,最終會(huì)保存到消息隊(duì)列中去.
現(xiàn)在已經(jīng)很清楚了:Looper會(huì)調(diào)用Prepare()和loop()方法,在當(dāng)前執(zhí)行的線程中保存一個(gè)Looper實(shí)例,這個(gè)實(shí)例會(huì)保存一個(gè)MessageQueue對(duì)象,然后在當(dāng)前的線程進(jìn)入一個(gè)
無限循環(huán)中去,不斷地從MessageQueue中讀取Handler發(fā)來的消息.然后在回調(diào)創(chuàng)建這個(gè)消息的handler的dispatchMessage()方法.下面看一下dispathMessage方法:
public void dispatchMessage(Message msg) { if (msg.callback != null) { handleCallback(msg); } else { if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } handleMessage(msg); } }
第10行: 調(diào)用了handleMessage()方法,下面我們看這個(gè)方法:
/** * Subclasses must implement this to receive messages. */ public void handleMessage(Message msg) { }
可以看到這個(gè)是一個(gè)空方法,為什么呢?因?yàn)橄⒌淖罱K回調(diào)是由我們控制的,我們?cè)趧?chuàng)建handler的時(shí)候都是重寫handleMessage方法,然后根據(jù)msg.what進(jìn)行消息處理的
例如:
private Handler mHandler = new Handler() { public void handleMessage(android.os.Message msg) { switch (msg.what) { case value: break; default: break; } }; };
整個(gè)流程已經(jīng)說完了,總結(jié)一哈:
1.首先Looper,prepare()方法在本線程中保存了一個(gè)Looper實(shí)例,然后該實(shí)例中保存一個(gè)MessageQueue對(duì)象;因?yàn)長ooper.prepare()在一個(gè)線程中只能調(diào)用一次,
所以MessageQueue在一個(gè)線程中只會(huì)存在一個(gè).
2.Looper.loop()會(huì)讓當(dāng)前的線程進(jìn)入一個(gè)無限循環(huán),不斷地從MessageQueue的實(shí)例中讀取消息,然后回調(diào),msg.target.dispatchMessage(msg)方法.
3.Handler的構(gòu)造方法,會(huì)首先得到當(dāng)前線程中保存的Looper實(shí)例,進(jìn)而與Looper實(shí)例的MessageQueue相關(guān)聯(lián).
4.Handler的sendMessage()方法,會(huì)給msg的target賦值為handler自身,然后加入MessageQueue中.
5.在構(gòu)造Handler實(shí)例時(shí),我們會(huì)重寫handlerMessage方法.也就是msg.target,dispatchMessage(msg)最終調(diào)用的方法.
回過頭來來看我們的之前的六個(gè)問題:
二、分析問題
1.一個(gè)線程有幾個(gè)Handler?
我相信大家應(yīng)該都使用過Handler,所以這個(gè)問題的答案:多個(gè)
這個(gè)問題沒有什么好分析的,大家也親身使用過!
2.一個(gè)線程有幾個(gè)Looper?如何保證?
一個(gè)線程能有多個(gè)Handler,那么會(huì)產(chǎn)生多少個(gè)Looper呢? 答案: 1個(gè)
為什么?如何保證呢?
在源碼分析中,可以看到sTheadLocal會(huì)實(shí)例一個(gè)Looper,如果在同一個(gè)線程中再次調(diào)用Looper.prepare方法,會(huì)拋出異常:Only one Looper may be created per thread
說明了同一個(gè)線程只能實(shí)例Looper對(duì)象.
3.Handler內(nèi)存泄漏原因?
為什么其他的內(nèi)部類沒有說過這個(gè)問題?
Handler內(nèi)存泄漏原因? 答案: 內(nèi)部類引用外部類方法
private Handler mHandler =new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); switch (msg.what){ case 0: setLog(); break; default: break; } } }; private void setLog() { Log.d(TAG,"This is Log!"); } @Override public void onClick(View v) { switch (v.getId()){ case R.id.create_xml: Log.d(TAG,"create_xml"); mHandler.sendMessageDelayed(0,1000*60); break; default: break; }
創(chuàng)建一個(gè)匿名內(nèi)部類Handler, 這時(shí)候我發(fā)延遲sendMessageDelayed()執(zhí)行setLog()方法,但這個(gè)時(shí)候我如果強(qiáng)行關(guān)閉Activity,這個(gè)時(shí)候Activity會(huì)被銷毀,但是這個(gè)Handler得不到
釋放,因?yàn)檫€要延遲一分鐘才能執(zhí)行setLog()方法,這個(gè)時(shí)候就會(huì)造成內(nèi)存泄漏.
其他的內(nèi)部類為什么不會(huì)?
很簡(jiǎn)單,比如ListView的ViewHolder這個(gè)常用的匿名內(nèi)部類,如果當(dāng)主Activity銷毀,這個(gè)時(shí)候ViewHolder內(nèi)部類,也是直接被銷毀的!所以不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏問題!
4.為何主線程可以new Handler?
如果在想要在子線程中new Handler 要做些什么準(zhǔn)備?
由前面的講解,可以看出new Handler的條件是需要一個(gè)Looper對(duì)象,而Looper對(duì)象需要調(diào)用兩個(gè)方法prepare()和loop()方法,大家可以看下面主線程的Main方法
public static void main(String[] args) { Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ActivityThreadMain"); // Install selective syscall interception AndroidOs.install(); // CloseGuard defaults to true and can be quite spammy. We // disable it here, but selectively enable it later (via // StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs. CloseGuard.setEnabled(false); Environment.initForCurrentUser(); // Make sure TrustedCertificateStore looks in the right place for CA certificates final File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId()); TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir); Process.setArgV0("<pre-initialized>"); Looper.prepareMainLooper(); // Find the value for {@link #PROC_START_SEQ_IDENT} if provided on the command line. // It will be in the format "seq=114" long startSeq = 0; if (args != null) { for (int i = args.length - 1; i >= 0; --i) { if (args[i] != null && args[i].startsWith(PROC_START_SEQ_IDENT)) { startSeq = Long.parseLong( args[i].substring(PROC_START_SEQ_IDENT.length())); } } } ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false, startSeq); if (sMainThreadHandler == null) { sMainThreadHandler = thread.getHandler(); } if (false) { Looper.myLooper().setMessageLogging(new LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread")); } // End of event ActivityThreadMain. Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER); Looper.loop(); throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); }
這個(gè)Main方法,是所有的程序啟動(dòng)之前,都要走的這個(gè)main方法
第20行:調(diào)用了一個(gè)Looper.prepareMainLooper();
第47行:調(diào)用了一個(gè)Looper.loop();
而Looper.prepareMainLooper()源碼:
public static void prepareMainLooper() { prepare(false); synchronized (Looper.class) { if (sMainLooper != null) { throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared."); } sMainLooper = myLooper(); } }
第2行:可以看到調(diào)用了Looper里的prepare()方法;
所以說可以在一個(gè)主線程中直接new Handler
那如果在一個(gè)子線程new Handler的話,需要做什么準(zhǔn)備?
當(dāng)然是要需要:調(diào)用一個(gè)Looper.prepar()和Looper.loop()方法了。
5.子線程中維護(hù)的Looper,消息隊(duì)列無消息的時(shí)候的處理方案是什么?有什么用?
在子線程使用Handler時(shí),調(diào)用Looper.loop()方法,在上面的源碼中,可以看到【Message msg = queue.next(); // might block】會(huì)一直卡死在這個(gè)地方?那我們?cè)趺唇鉀Q這個(gè)問題呢?
在Looper方法中有個(gè)QuitSafely()方法,這個(gè)方法會(huì)干掉MessageQueue(消息隊(duì)列)中的所有消息而釋放內(nèi)存和釋放線程。
這個(gè)時(shí)候回到第四個(gè)問題,在子線程中創(chuàng)建Handler,需要準(zhǔn)備什么?
調(diào)用三個(gè)方法:
- looper.prepare()
- Looper.loop()
- handler.getLooper().quit();
6.Looper死循環(huán)為什么不會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用卡死?
了解這個(gè)問題,首先我們要了解,什么情況下才會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用卡死?
卡死也就會(huì)會(huì)出現(xiàn)應(yīng)用無響應(yīng),也就是我們常說的ANR,出現(xiàn)ANR問題有兩種:
- 在5秒內(nèi)沒有響應(yīng)輸入事件,如:按鍵按下,屏幕觸摸
- BroadcastReceiver在10秒內(nèi)沒有執(zhí)行完畢
了解這個(gè)了我們就會(huì)發(fā)現(xiàn),在導(dǎo)致Looper死循環(huán)的問題是Message msg = queue.next()這個(gè)方法,看了next()源碼,簡(jiǎn)單的可以說這個(gè)程序是在睡眠,從而在next()方法中調(diào)用Wake()方法可以喚醒程序,從而不會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用出現(xiàn)ANR問題.
以上就是詳解Android Handler機(jī)制和Looper Handler Message關(guān)系的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Android Handler機(jī)制和Looper Handler Message關(guān)系的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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