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Handler的工作原理

Handler的工作原理

作者: 三台东 | 来源:发表于2018-08-19 13:13 被阅读20次

    前言

    Handler对于大家再也熟悉不过了,在开发中可以说是无处不在,可见其重要性,因此在掌握Handler的使用的情况下,理解其工作原理也是十分有必要的。构造方法是一个类的入口,首先让我们来看看Handler都有哪些构造方法吧!

    Handler的构造方法

    • 两个参数的构造方法
     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;
        }
    

    其中参数CallBack为用于处理消息的回调接口,可以为null,参数async注释中描述为如果为true,则handler发送给它的每个相关的Message或发布给相关的Runnable,不太理解,调用的构造方法均传的位false。

    FIND_POTENTIAL_LEAKS为标志是否存在内存泄露的情况,如果存在,则会提示泄露相关消息。
    然后判断线程中有没有Looper,如果没有则会抛出异常信息 "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()",无法在未调用Looper.prepare()的线程内创建Handler,下面就是获取到Looper中的MessageQueue。

    我们先来看看CallBack接口是什么?

     /**
         * Callback interface you can use when instantiating a Handler to avoid
         * having to implement your own subclass of Handler.
         *
         * @param msg A {@link android.os.Message Message} object
         * @return True if no further handling is desired
         */
        public interface Callback {
            public boolean handleMessage(Message msg);
        }
    

    描述地很清晰:您可以在实例化Handler时使用回调接口来避免必须实现自己的Handler子类。在日常开发中,Handler比较常见的创建方式就是派生一个Handler的子类并重写其handleMessage方法来处理消息,那么CallBack并提供了另一个思路,不想派生子类的时候,我们可以采用Handler handler=new Handler(callback)的方式来创建。

    下面是简单测试的小例子...

    private Handler mHandler=new Handler(new Handler.Callback() {
           @Override
           public boolean handleMessage(Message msg) {
               switch (msg.what){
                   case 1:
                       LogPrint.d("msg....");
                       break;
               }
               return false;
           }
       });
    

    -三个参数的构造方法

     public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
            mLooper = looper;
            mQueue = looper.mQueue;
            mCallback = callback;
            mAsynchronous = async;
        }
    

    通过传入特定的Looper来构造Handler,其中Looper一定不能为空,原因上面已经解释了。
    同样,下面是简单测试的小例子...

        Looper looper=Looper.getMainLooper();
        private Handler mHandler=new Handler(looper){
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                super.handleMessage(msg);
                switch (msg.what){
                    case 1:
                        LogPrint.d("msg....");
                        break;
                }
            }
        };
    

    在了解了Handler的构造方法之后,我们进一步看看Handler的使用,发送消息和接收消息的过程。

    发送与处理消息

    从Handler发送消息的源码可以看出,最终均会调用sendMessageDelayed这个方法,那我们就从这个方法入手。

     public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
        {
            if (delayMillis < 0) {
                delayMillis = 0;
            }
            return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
        }
    

    逻辑很简单,继续往里看,看看sendMessageAtTime方法的实现...

     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);
        }
    
    
        private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
            msg.target = this;
            if (mAsynchronous) {
                msg.setAsynchronous(true);
            }
            return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
        }
    

    到这里就很明显了,发送消息实则只是向消息队列中插入一条消息,Looper不断从消息队列中查询是否有消息,有消息便将消息交由Handler处理,然后Handler的dispatchMessage方法会被调用,这时候Handler就开始处理消息了。

     public void dispatchMessage(Message msg) {
            if (msg.callback != null) {
                handleCallback(msg);
            } else {
                if (mCallback != null) {
                    if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                        return;
                    }
                }
                handleMessage(msg);
            }
        }
    

    首先判断Message的callback是否为null,不为null就通过handleCallback处理消息,Message的callback实际上就是Handler的post方法所传递的Runnable参数。如果Message的callback为null,则判断mCallback 是否为空,mCallback 在已经涉及,这里不再赘述,mCallback.handleMessage(msg)表示是否需要进一步处理,如果不需要直接retrun,反之,这进行handleMessage(msg)消息处理。

    -流程图如下


    image.png

    为什么在子线程中执行new Handler会抛出异常

    开启一个子线程,在子线程中newHandler,报错Log打印如下:

     java.lang.RuntimeException: Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()
            at android.os.Handler.<init>(Handler.java:200)
            at android.os.Handler.<init>(Handler.java:114)
            at com.uniubi.basejavademo.HandlerActivity$1$1.<init>(HandlerActivity.java:23)
            at com.uniubi.basejavademo.HandlerActivity$1.run(HandlerActivity.java:23)
            at java.lang.Thread.run(Thread.java:761)
    

    错误信息:无法在未调用Looper.prepare()的线程内创建Handler。那我们在new Hander之前调用下Looper.prepare(),果然问题解决了,那为什么呢?我们来看看Looper.prepare()方法中都做了什么
    代码如下:

     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));
        }
    
    
        private Looper(boolean quitAllowed) {
            mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
            mThread = Thread.currentThread();
        }
    

    原来是在当前线程中创建了一个Looper,而Looper中又去创建了一个消息队列。子线程中默认不会创建消息队列,而在主线程中系统会去创建主线程的Looper以及MessageQueue,因此如果想在子线程中创建Handler则需要我们自己手动的去调用Looper.prepare(),创建必要的Looper以及MessageQueue。

    总结

    • 创建消息
    image.png

    -发送消息

    image.png

    -处理消息

    image.png

    参考文献

    • Android开发艺术探索(第10章 Android的消息机制)

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