詳解Android的Handler機(jī)制原理
以下是Android Handler機(jī)制的主要組成部分和工作原理：
1.Message（消息）：Message是一個(gè)包含要傳遞的數(shù)據(jù)和指令的對(duì)象。它可以攜帶整數(shù)、字符串、Bundle等不同類型的數(shù)據(jù)。當(dāng)需要在不同線程之間傳遞數(shù)據(jù)或執(zhí)行任務(wù)時(shí)，通常會(huì)創(chuàng)建一個(gè)Message并將其發(fā)送給Handler。
2.Handler（處理程序）：Handler是用于處理Message的對(duì)象。它通常與一個(gè)特定的線程（通常是主線程）關(guān)聯(lián)。通過Handler，您可以將Message發(fā)送到與其關(guān)聯(lián)的線程的消息隊(duì)列中，以便在那個(gè)線程中執(zhí)行處理。
3.Looper（消息循環(huán)器）：Looper是一個(gè)用于管理線程的消息隊(duì)列的對(duì)象。每個(gè)線程都可以有一個(gè)Looper，它會(huì)在線程上創(chuàng)建一個(gè)消息隊(duì)列，允許該線程接收并處理Message。主線程通常已經(jīng)具有一個(gè)默認(rèn)的Looper，而后臺(tái)線程需要顯式創(chuàng)建一個(gè)Looper。
4.MessageQueue（消息隊(duì)列）：MessageQueue是一個(gè)FIFO（先進(jìn)先出）隊(duì)列，用于存儲(chǔ)待處理的Message。每個(gè)Looper都有一個(gè)關(guān)聯(lián)的MessageQueue，Handler將Message發(fā)送到這個(gè)隊(duì)列中，然后由Looper依次處理隊(duì)列中的Message。
Handler機(jī)制的工作流程：
1.在主線程（或其他線程）上創(chuàng)建一個(gè)Handler對(duì)象，這個(gè)Handler會(huì)關(guān)聯(lián)到當(dāng)前線程的Looper。
2.在后臺(tái)線程中，創(chuàng)建一個(gè)Message對(duì)象，可以將一些數(shù)據(jù)和處理指令放入這個(gè)Message。
3.使用Handler的sendMessage方法將Message發(fā)送到與Handler關(guān)聯(lián)的Looper的MessageQueue中。
4.Looper在后臺(tái)線程中不斷輪詢MessageQueue，當(dāng)有新的Message到達(dá)時(shí)，將Message取出并交給Handler處理。
5.Handler收到Message后，可以根據(jù)Message中的指令執(zhí)行相應(yīng)的操作，通常是在主線程中更新UI。
6.如果需要定時(shí)任務(wù)或循環(huán)執(zhí)行，可以使用Handler的postDelayed方法。
Handler 的三種使用方法，分別是：
Handler.sendMessage(Message)
Handler.post(Runnable)
Handler.obtainMessage(what).sendToTarget();
1. Handler.sendMessage()方法
Handler.sendMessage(Msg) 方法是最為常見的一種方法。
1.1 使用步驟說明
其使用步驟分四步，如下所示：
1、步驟一：新建 Handler 對(duì)象，覆寫 handleMessage(Message) 方法。
2、步驟二：新建 Message 對(duì)象，設(shè)置其攜帶的數(shù)據(jù)。
3、步驟三：在子線程中通過 Handler.sendMessage(Message) 方法發(fā)送信息。
4、步驟四：在 Handler 的 handleMessage(Message msg) 方法中處理消息，通知主線程作出相對(duì)應(yīng)的 UI 工作。
步驟一：新建 Handler 對(duì)象，覆寫 handleMessage(Message) 方法
//創(chuàng)建 Handler對(duì)象，并關(guān)聯(lián)主線程消息隊(duì)列
mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
···略···
}
}
};
步驟二：新建 Message 對(duì)象，設(shè)置其攜帶的數(shù)據(jù)
Bundle bundle = new Bundle(); bundle.putInt(CURRENT_PROCESS_KEY, i); Message msg = new Message(); msg.setData(bundle); msg.what = 2;
步驟三：在子線程中通過 Handler.sendMessage(Message) 方法發(fā)送信息
mHandler.sendMessage(msg)
步驟四：在 Handler 的 handleMessage(Message msg) 方法中處理消息，通知主線程作出相對(duì)應(yīng)的 UI 工作
mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
//根據(jù)信息編碼及數(shù)據(jù)做出相對(duì)應(yīng)的處理
switch (msg.what) {
case 1:
//更新 TextView UI
mDisplayTv.setText("CustomChildThread starting!");
break;
case 2:
//獲取 ProgressBar 的進(jìn)度，然后顯示進(jìn)度值
Bundle bundle = msg.getData();
int process = bundle.getInt(CURRENT_PROCESS_KEY);
mProgressBar.setProgress(process);
break;
default:
break;
}
}
};
1.2.1Java版本的具體代碼如下所示:
public class HandlerAddThreadActivity extends AppCompatActivity {
public static final String CURRENT_PROCESS_KEY = "CURRENT_PROCESS";
private TextView mDisplayTv;
private Handler mHandler;
private ProgressBar mProgressBar;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_handler_add_thread);
TextView titleTv = findViewById(R.id.title_tv);
titleTv.setText("Handler + Thread");
mDisplayTv = findViewById(R.id.display_tv);
mProgressBar = findViewById(R.id.test_handler_progress_bar);
//mHandler用于處理主線程消息隊(duì)列中的子線程消息
mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what) {
case 1:
//更新 TextView UI
mDisplayTv.setText("CustomChildThread starting!");
break;
case 2:
//獲取 ProgressBar 的進(jìn)度，然后顯示進(jìn)度值
Bundle bundle = msg.getData();
int process = bundle.getInt(CURRENT_PROCESS_KEY);
mProgressBar.setProgress(process);
break;
default:
break;
}
}
};
Button mClickBtn = findViewById(R.id.click_btn);
mClickBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
//開啟子線程，子線程處理UI工作
CustomChildThread customThread = new CustomChildThread();
customThread.start();
}
});
}
/**
* 子線程，用于處理耗時(shí)工作
*/
public class CustomChildThread extends Thread {
@Override
public void run() {
//在子線程中創(chuàng)建一個(gè)消息對(duì)象
Message childThreadMessage = new Message();
childThreadMessage.what = 1;
//將該消息放入主線程的消息隊(duì)列中
mHandler.sendMessage(childThreadMessage);
//模擬耗時(shí)進(jìn)度，將進(jìn)度值傳給主線程用于更新 ProgressBar 進(jìn)度。
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
try {
//讓當(dāng)前執(zhí)行的線程（即 CustomChildThread）睡眠 1s
Thread.sleep(1000);
//Message 傳遞參數(shù)
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putInt(CURRENT_PROCESS_KEY, i);
Message progressBarProcessMsg = new Message();
progressBarProcessMsg.setData(bundle);
progressBarProcessMsg.what = 2;
mHandler.sendMessage(progressBarProcessMsg);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
1.2.2Kotlin版本的代碼如下所示：
class TestThreadAddHandlerActivity : AppCompatActivity() {
companion object {
const val PROGRESS_VALUE_KEY = "PROGRESS_VALUE"
}
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_thread_add_handler)
handlerAddThreadStartBtn.setOnClickListener(View.OnClickListener {
//工作線程開始模擬下載任務(wù)
val workThread: WorkThread = WorkThread(this)
workThread.start()
})
}
class WorkThread(activity: TestThreadAddHandlerActivity) : Thread() {
private var handler: MyHandler = MyHandler(activity)
override fun run() {
super.run()
for (i in 0..6) {
sleep(1000)
//通過 Handler 將進(jìn)度參數(shù)傳遞給 主線程，讓其更新 progressBar 進(jìn)度
val message = Message()
message.what = 1
val bundle = Bundle()
bundle.putInt(PROGRESS_VALUE_KEY, i)
message.data = bundle
handler.sendMessage(message)
}
}
}
/**
* 靜態(tài)內(nèi)部類，防止內(nèi)存泄漏
*/
class MyHandler(activity: TestThreadAddHandlerActivity) : Handler() {
private var weakReference = WeakReference(activity)
override fun handleMessage(msg: Message) {
super.handleMessage(msg)
//處理消息
when (msg.what) {
1 -> {
val activity = weakReference.get()
if (activity != null && !activity.isFinishing) {
//獲取消息中攜帶的任務(wù)處理進(jìn)度參數(shù)，然后設(shè)置成 ProgressBar 的進(jìn)度。
val progressValue: Int = msg.data.get(PROGRESS_VALUE_KEY) as Int
activity.handlerAddThreadProgressBar.progress = progressValue
}
}
}
}
}
}
2. Handler.post()方法
除了使用 Handler.sendMessage(Message) 來發(fā)送信息，Handler 還支持 post(Runnable) 方法來傳遞消息，通知主線程做出相對(duì)應(yīng)的 UI 工作。使用方法如下：
/**
* 將可運(yùn)行的 Runnable 添加到消息隊(duì)列。Runnable 將在該 Handler 相關(guān)的線程上運(yùn)行處理。
* The runnable will be run on the thread to which this handler is attached.
*/
new Handler().post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//更新處理 UI 工作
}
});
2.1 Java版本的具體代碼如下
public class HandlerPostFunctionActivity extends AppCompatActivity {
private Handler mMainHandler;
private ProgressBar mProgressBar;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_handler_add_thread);
TextView titleTv = findViewById(R.id.title_tv);
titleTv.setText("Handler post() function");
mProgressBar = findViewById(R.id.test_handler_progress_bar);
//新建靜態(tài)內(nèi)部類 Handler 對(duì)象
mMainHandler = new Handler(getMainLooper());
Button mClickBtn = findViewById(R.id.click_btn);
mClickBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
//開啟子線程，子線程處理UI工作
CustomChildThread customThread = new CustomChildThread();
customThread.start();
}
});
}
/**
* 子線程，用于處理耗時(shí)工作
*/
public class CustomChildThread extends Thread {
@Override
public void run() {
//模擬耗時(shí)進(jìn)度，將進(jìn)度值傳給主線程用于更新 ProgressBar 進(jìn)度。
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
try {
//讓當(dāng)前執(zhí)行的線程（即 CustomChildThread）睡眠 1s
Thread.sleep(1000);
//新創(chuàng)建一個(gè) Runnable 用戶處理 UI 工作
MyRunnable runnable = new MyRunnable(HandlerPostFunctionActivity.this, i);
//調(diào)用Handler post 方法。
mMainHandler.post(runnable);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 將 Runnable 寫成靜態(tài)內(nèi)部類，防止內(nèi)存泄露
*/
public static class MyRunnable implements Runnable {
private int progressBarValue;
private WeakReference<HandlerPostFunctionActivity> weakReference;
MyRunnable(HandlerPostFunctionActivity activity, int value) {
this.weakReference = new WeakReference<>(activity);
this.progressBarValue = value;
}
@Override
public void run() {
HandlerPostFunctionActivity activity = weakReference.get();
if (activity != null && !activity.isFinishing()) {
activity.mProgressBar.setProgress(progressBarValue);
}
}
}
}
2.2 Kotlin版本的具體代碼如下：
class TestHandlerPostRunnableActivity : AppCompatActivity() {
private var mMainHandler: Handler? = null
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_thread_add_handler)
handlerAddThreadStartBtn.setOnClickListener(View.OnClickListener {
//工作線程開始模擬下載任務(wù)
val workThread: WorkThread = WorkThread(this)
workThread.start()
})
//創(chuàng)建 Handler，關(guān)聯(lián)App的 主Looper 對(duì)象
mMainHandler = Handler(Looper.getMainLooper())
}
class WorkThread(private var activity: TestHandlerPostRunnableActivity) : Thread() {
private var handler: Handler? = activity.mMainHandler
override fun run() {
super.run()
for (i in 0..6) {
sleep(1000)
//新建 Runnable 設(shè)置進(jìn)度參數(shù)傳，然后通過 post(Runnable) 方法，讓其更新 progressBar 進(jìn)度
val runnable: MyRunnable = MyRunnable(activity, i)
handler?.post(runnable)
}
}
}
/**
* 處理 UI 工作。
* 靜態(tài)內(nèi)部類，防止內(nèi)存泄露
*/
class MyRunnable(activity: TestHandlerPostRunnableActivity, value: Int) : Runnable {
private var weakReference = WeakReference(activity)
private var progressValue = value
override fun run() {
val activity = weakReference.get()
if (activity != null && !activity.isFinishing) {
//獲取任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度參數(shù)，更新 progressBar 進(jìn)度
activity.handlerAddThreadProgressBar.progress = progressValue
}
}
}
}
3. obtainMessage()方法
obtainMessage() 方法與 sendMessage() 方法很相似，通過 mHandler.obtainMessage().sendToTarget() 發(fā)送信息。該方法與 sendMessage() 的區(qū)別就是你不用額外去創(chuàng)建一個(gè) Message 對(duì)象。
obtainMessage() 方法有三種，分別是：
//指定 what 用于區(qū)分，通過 Message.what 獲得 public final Message obtainMessage(int what); //傳遞obj參數(shù)，通過 Message.obj 獲得 public final Message obtainMessage(int what, @Nullable Object obj) //傳遞arg1 arg2參數(shù)，通過 Message.arg1 Message.arg2 獲得 public final Message obtainMessage(int what, int arg1, int arg2)
3.1 Java版本的具體代碼如下：
public class HandlerObtainMessageActivity extends AppCompatActivity {
private TextView mDisplayTv;
private Handler mHandler;
private ProgressBar mProgressBar;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_handler_add_thread);
TextView titleTv = findViewById(R.id.title_tv);
titleTv.setText("Handler + Thread");
mDisplayTv = findViewById(R.id.display_tv);
mProgressBar = findViewById(R.id.test_handler_progress_bar);
//mHandler用于處理主線程消息隊(duì)列中的子線程消息
mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what) {
case 1:
//更新 TextView UI
mDisplayTv.setText("Handler obtainMessage() Test!!");
break;
case 2:
//通過 msg.obj 獲取 ProgressBar 的進(jìn)度，然后顯示進(jìn)度值
int process = (int) msg.obj;
mProgressBar.setProgress(process);
break;
default:
break;
}
}
};
Button mClickBtn = findViewById(R.id.click_btn);
mClickBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
//開啟子線程，子線程處理UI工作
CustomChildThread customThread = new CustomChildThread();
customThread.start();
}
});
}
/**
* 子線程，用于處理耗時(shí)工作
*/
public class CustomChildThread extends Thread {
@Override
public void run() {
//發(fā)送第一條消息，代表開始執(zhí)行異步任務(wù)
mHandler.obtainMessage(1).sendToTarget();
//模擬耗時(shí)進(jìn)度，將進(jìn)度值傳給主線程用于更新 ProgressBar 進(jìn)度。
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
try {
//讓當(dāng)前執(zhí)行的線程（即 CustomChildThread）睡眠 1s
Thread.sleep(1000);
//將執(zhí)行進(jìn)度參數(shù) i 傳遞給主線程 progressBar
mHandler.obtainMessage(2, i).sendToTarget();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
3.2 Kotlin版本的具體代碼如下：
class TestHandlerObtainMessageActivity : AppCompatActivity() {
companion object {
const val PROGRESS_VALUE_KEY = "PROGRESS_VALUE"
}
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_thread_add_handler)
handlerAddThreadStartBtn.setOnClickListener(View.OnClickListener {
//工作線程開始模擬下載任務(wù)
val workThread: WorkThread = WorkThread(this)
workThread.start()
})
}
class WorkThread(activity: TestHandlerObtainMessageActivity) : Thread() {
private var handler: MyHandler = MyHandler(activity)
override fun run() {
super.run()
for (i in 0..6) {
sleep(1000)
//通過 Handler 將進(jìn)度參數(shù)傳遞給 主線程，讓其更新 progressBar 進(jìn)度
val bundle = Bundle()
bundle.putInt(PROGRESS_VALUE_KEY, i)
handler.obtainMessage(1, bundle).sendToTarget()
}
}
}
/**
* 靜態(tài)內(nèi)部類，防止內(nèi)存泄漏
*/
class MyHandler(activity: TestHandlerObtainMessageActivity) : Handler() {
private var weakReference = WeakReference(activity)
override fun handleMessage(msg: Message) {
super.handleMessage(msg)
when (msg.what) {
1 -> {
val activity = weakReference.get()
if (activity != null && !activity.isFinishing) {
//獲取任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度參數(shù)，然后通過 ProgressBar 顯示出來
val bundle: Bundle = msg.obj as Bundle
val progressValue: Int = bundle.get(PROGRESS_VALUE_KEY) as Int
activity.handlerAddThreadProgressBar.progress = progressValue
}
}
}
}
}
}
4. 總結(jié)：
在實(shí)際開發(fā)中，三種方法的使用都可行，具體用哪種方法，需結(jié)合你的實(shí)際情況及個(gè)人喜好。另外，在實(shí)際使用中往往將 Handler 寫成靜態(tài)內(nèi)部類，這時(shí)需要注意防止內(nèi)存泄露?。═he handler class should be static or leaks might occur），具體代碼見上方！
4.1 在子線程中創(chuàng)建Handler
思考： 在上面代碼中， 我們都是在主線程中創(chuàng)建了 Handler 對(duì)象，那如果在子線程中創(chuàng)建一個(gè) Handler 對(duì)象呢？會(huì)發(fā)生什么呢？
如下所示：我們?cè)?CustomChildThread 線程中，新建一個(gè) Handler 對(duì)象。
public class CustomChildThread extends Thread {
@Override
public void run() {
Handler handler = new Handler(Activity.this);
//會(huì)報(bào)錯(cuò)：java.lang.RuntimeException: Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()
}
}
結(jié)果： 拋出異常: java.lang.RuntimeException: Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()。
原因： 因?yàn)樵趧?chuàng)建 Handler對(duì)象時(shí)要關(guān)聯(lián)所處線程的 Looper對(duì)象，而我們的子線程沒有 Looper，所以會(huì)拋出上述異常。
解決方法： 通過調(diào)用，Looper.prepare() 方法為子線程創(chuàng)建一個(gè) Looper 對(duì)象，并且調(diào)用 Looper.loop() 方法開始消息循環(huán)。如下所示：
class CustomChildThread extends Thread {
@Override
public void run() {
//為當(dāng)前線程創(chuàng)建一個(gè) Looper 對(duì)象
Looper.prepare();
//在子線程中創(chuàng)建一個(gè) Handler 對(duì)象
Handler handler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
// 在這里處理傳入的消息
}
};
//開始消息循環(huán)
Looper.loop();
}
}
以上就是詳解Android的Handler機(jī)制原理的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Android Handler機(jī)制的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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