Android Handler机制
面试题：解释一下Android中Handler,Message,Looper之间的关系？
android提供了Handler和Looper来满足线程间的通信。Handler是先进先出原则。Looper类用来管理特定线程内对象之间的消息交换(Message Exchange).
1 Looper:一个线程可以产生一个Looper对象，由它来管理此线程的Message Queue(消息队列).
2 Handler：可以构造Handler对象来与Looper沟通，以便push新消息到Message Queue里；或者接受Looper从Message Queue取出所送来的消息.
3 Message Queue(消息队列):用来存放线程放入的消息.
**4 线程：**UI thread 通常就是main thread,而Android启动程序时就会替他建立一个Message Queue.
常用的三种UI更新的方法：
（1）Handler.post()方式；
该方法使用Handler中的post()方法更新UI，这里会涉及Thread,Runnable两个线程的概念，先暂且忽略吧。该方法比较简单，容易理解。先贴上代码：
public class MainActivity extends Activity {
private TextView text;
private Handler handler = new Handler();
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
text = (TextView) findViewById(R.id.id_text);
/**
* new Thread()在该线程中实现你具体的业务逻辑，比如网络请求，耗时操作等等；
* new Thread()是一个子线程，是非UI线程，如果在该线程中需要更新界面，则需要使用Handler；
*
*/
new Thread() {
@Override
public void run() {
//在run()方法实现业务逻辑；
//...
//更新UI操作；
handler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
text.setText(使用Handler更新了界面);
}
});
}
}.start();
}
}
注意看其中的注释。开发者的对线程的业务逻辑操作写在Thread.run()方法中，更新UI的操作写到Runnable.run()方法中。
（2）Handler.post()方式；
该方法与方法1非常像，只是新建了一个内部类，并且实现了Runnable接口，然后在post()方法中不用new一个匿名内部类了。相对来说逻辑上更加清楚。思路同方法1.贴上代码如下：
public class MainActivity extends Activity {
private TextView text;
private Handler handler = new Handler();
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
text = (TextView) findViewById(R.id.id_text);
final MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();//定义MyRunnable的对象；
new Thread() {
@Override
public void run() {
handler.post(myRunnable);//调用Handler.post方法；
}
}.start();
}
class MyRunnable implements Runnable {//内部类实现Runnable接口；
@Override
public void run() {//还是在Runnable重写的run()方法中更新界面；
text.setText(使用Handler更新了界面);
}
}
}
注意提醒一点：Thread必须调用start()方法，否则线程不会被执行。
（3）sendMessage(),handleMessage()方式；
在Handler中有两个非常重要的方法，sendMessage()和handleMessage()方法，sendMessage()方法用于在线程中向Handler发送一个消息，handleMessage()用于捕获该消息，并且更新UI.代码如下：
public class MainActivity extends Activity {
private TextView text;
private Handler handler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case 1:
text.setText(使用Handler更新了界面);
break;
}
}
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
text = (TextView) findViewById(R.id.id_text);
new Thread() {
@Override
public void run() {
//...你的业务逻辑；
//发送一个消息，该消息用于在handleMessage中区分是谁发过来的消息；
Message message = Message.obtian();
message.what = 1;
handler.sendMessage(message);
}
}.start();
}
}
源码解析：
1、Looper
对于Looper主要是prepare()和loop()两个方法。
首先看prepare()方法
public static final void prepare() {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(true));
}
sThreadLocal是一个ThreadLocal对象，可以在一个线程中存储变量。可以看到，在第5行，将一个Looper的实例放入了ThreadLocal，并且2-4行判断了sThreadLocal是否为null，否则抛出异常。这也就说明了Looper.prepare()方法不能被调用两次，同时也保证了一个线程中只有一个Looper实例。
下面看Looper的构造方法：
private Looper(boolean quitAllowed) {
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}
在构造方法中，创建了一个MessageQueue（消息队列）。
然后我们看loop()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();
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
Printer logging = me.mLogging;
if (logging != null) {
logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
msg.callback + ": " + msg.what);
}
msg.target.dispatchMessage(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.recycle();
}
}
第2行：
public static Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
方法直接返回了sThreadLocal存储的Looper实例，如果me为null则抛出异常，也就是说looper方法必须在prepare方法之后运行。
第6行：拿到该looper实例中的mQueue（消息队列）
13到45行：就进入了我们所说的无限循环。
14行：取出一条消息，如果没有消息则阻塞。
27行：使用调用 msg.target.dispatchMessage(msg);把消息交给msg的target的dispatchMessage方法去处理。Msg的target是什么呢？其实就是handler对象，下面会进行分析。
44行：释放消息占据的资源。
Looper主要作用：
1、 与当前线程绑定，保证一个线程只会有一个Looper实例，同时一个Looper实例也只有一个MessageQueue。
2、 loop()方法，不断从MessageQueue中去取消息，交给消息的target属性的dispatchMessage去处理。
好了，我们的异步消息处理线程已经有了消息队列（MessageQueue），也有了在无限循环体中取出消息的哥们，现在缺的就是发送消息的对象了，于是乎：Handler登场了。
2、Handler
使用Handler之前，我们都是初始化一个实例，比如用于更新UI线程，我们会在声明的时候直接初始化，或者在onCreate中初始化Handler实例。所以我们首先看Handler的构造方法，看其如何与MessageQueue联系上的，它在子线程中发送的消息（一般发送消息都在非UI线程）怎么发送到MessageQueue中的。
public Handler() {
this(null, 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 that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
14行：通过Looper.myLooper()获取了当前线程保存的Looper实例，然后在19行又获取了这个Looper实例中保存的MessageQueue（消息队列），这样就保证了handler的实例与我们Looper实例中MessageQueue关联上了。
然后看我们最常用的sendMessage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 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);
}
辗转反则最后调用了sendMessageAtTime，在此方法内部有直接获取MessageQueue然后调用了enqueueMessage方法，我们再来看看此方法：
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
enqueueMessage中首先为meg.target赋值为this，【如果大家还记得Looper的loop方法会取出每个msg然后交给msg,target.dispatchMessage(msg)去处理消息】，也就是把当前的handler作为msg的target属性。最终会调用queue的enqueueMessage的方法，也就是说handler发出的消息，最终会保存到消息队列中去。
现在已经很清楚了Looper会调用prepare()和loop()方法，在当前执行的线程中保存一个Looper实例，这个实例会保存一个MessageQueue对象，然后当前线程进入一个无限循环中去，不断从MessageQueue中读取Handler发来的消息。然后再回调创建这个消息的handler中的dispathMessage方法，下面我们赶快去看一看这个方法：
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
可以看到，第10行，调用了handleMessage方法，下面我们去看这个方法：
/**
* Subclasses must implement this to receive messages.
*/
public void handleMessage(Message msg) {
}
可以看到这是一个空方法，为什么呢，因为消息的最终回调是由我们控制的，我们在创建handler的时候都是复写handleMessage方法，然后根据msg.what进行消息处理。
例如：
private Handler mHandler = new Handler()
{
public void handleMessage(android.os.Message msg)
{
switch (msg.what)
{
case value:
break;
default:
break;
}
};
};
到此，这个流程已经解释完毕，让我们首先总结一下
1、首先Looper.prepare()在本线程中保存一个Looper实例，然后该实例中保存一个MessageQueue对象；因为Looper.prepare()在一个线程中只能调用一次，所以MessageQueue在一个线程中只会存在一个。
2、Looper.loop()会让当前线程进入一个无限循环，不端从MessageQueue的实例中读取消息，然后回调msg.target.dispatchMessage(msg)方法。
3、Handler的构造方法，会首先得到当前线程中保存的Looper实例，进而与Looper实例中的MessageQueue想关联。
4、Handler的sendMessage方法，会给msg的target赋值为handler自身，然后加入MessageQueue中。
5、在构造Handler实例时，我们会重写handleMessage方法，也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最终调用的方法。
好了，总结完成，大家可能还会问，那么在Activity中，我们并没有显示的调用Looper.prepare()和Looper.loop()方法，为啥Handler可以成功创建呢，这是因为在Activity的启动代码中，已经在当前UI线程调用了Looper.prepare()和Looper.loop()方法。
Android不仅给我们提供了异步消息处理机制让我们更好的完成UI的更新，其实也为我们提供了异步消息处理机制代码的参考。。。
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