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Handler深入分析

Handler深入分析

作者: flywith24 | 来源:发表于2017-07-04 09:24 被阅读0次

    在android中我们可以有很多方式去实现异步,比如AsyncTask,Rxjava。不过它们底层都是使用的Handler,所以我们来研究一下Handelr的实现。

    1. TreadLocal的使用

    下面我们来写一个小demo,创建两个子线程,在两个子线程中分别为字符串result2,result3赋值,在主线程中调用两个子线程,并且为字符串result1赋值,最后打印输出结果。

    主线程 子线程1 子线程2

    最后我们看一下打印结果

    测试结果

    很明显,这不是我们想要的结果。看来线程之间相互影响了,那么有没有办法实现上述的功能呢?

    当然有,我们可以使用 TreadLocal

    我们可以把TreadLocal看做成一个容器,调用其中的set和get方法,可以设值和取值。下面我们看看是如何实现的。

    首先创建一个ThreadLocal对象,并设置泛型为String


    ThreadLocal

    这里不同的是首先将要打印的字串放入ThreadLocal中,然后从ThreadLocal中取出。


    主线程

    子线程的操作也是类似的。


    子线程

    下面我们看一下打印结果

    运行结果

    这样就完成了上述功能。那么这里说的ThreadLocal与Handler有什么关系呢?别急,往下看。

    2. 在子线程中创建Handelr

    我们在子线程中创建一个Handler对象,然后运行程序。


    子线程中创建Handler对象

    可以看到运行时出现了异常

    java.lang.RuntimeException: Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()

    异常

    看字面意思是不能在调用Looper.prepare()之前在线程中创建handler。
    那么我们在创建handler之前去调用Looper.prepare()。


    调用Looper.prepare()

    之后就能成功运行了。

    那么我们来研究一下为什么会这样。
    鼠标放在Handler()上,win按住control+鼠标左键,Mac按住command+鼠标左键。进入Handler的构造器。


    Handler构造器

    点击this

    更进一步

    我们找到了源头,如果looper为空则抛出这个异常。

    在这里从looper里取出mQueue赋值给mQueue

    然后我们看一下这个Looper.prepare方法,


    prepare

    上方的注释说得很清楚,在真正开始这个loop之前,该方法为你提供了创建引用这个looper的handelr的机会。在调用完该方法后,应该确保调用了loop()方法,并且使用quit()方法去结束它。

    我们还看到如果多次调用prepare方法会抛出Only one Looper may be created per thread异常。
    在这里我们看到了熟悉的身影,ThreadLocal。在这里使用ThreadLocal来存looper。

    看到这我们不禁要问,在主线程我们并没有调用prepare方法啊,没错,在主线程使用的是prepareMainLooper


    prepareMainLooper

    可以看到这个main looper已经被android environment创建了,所以不需要自己调用该方法。

    下面我们来看一下在子线程中创建Handler的标准写法。

    class ThreadLooper extends Thread {
            public Handler mHandler;
    
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                Looper.prepare();
                mHandler = new Handler() {
                    @Override
                    public void handleMessage(Message msg) {
                    }
                };
                Looper.loop();
            }
        }
    

    3. Message的发送和处理过程

    Handler里提供了几个消息入队的方法

    post()
    postAtTime()
    postDelayed()
    postAtFrontOfQueue()
    sendMessageAtTime(Message msg , long uptimeMillis)

    其中post(),postAtTime(),postDelayed()都会直接或间接调用sendMessageAtTime方法。

    post
    postAtTime
    postDelayed
    sendMessageDelayed

    下面我们看一下sendMessageAtTime方法

    sendMessageAtTime

    有两个参数,msg 和uptimeMillis ,如果消息队列为空,则打印警告,同时返回false。反之则调用enqueueMessage方法。

    下面看一下enqueueMessage

    enqueueMessage

    这里有两个比较重要的操作。
    msg.target赋值为this,有两层含义,一是message的来源是当前handler,二是当前的handler来处理消息。
    将消息加入到消息队列中,既然是队列就有顺序,那么根据什么来判断顺序呢?就是根据uptimeMillis,这个时间,时间短就在前面,长就在后面。

    细心的你可能发现刚刚我提到post(),postAtTime(),postDelayed()都会直接或间接调用sendMessageAtTime方法,那postAtFrontOfQueue()呢?
    从字面上看该方法是将消息置于消息队列的最前边。是不是这样呢?我们看一下源码。

    postAtFrontOfQueue

    这里将入队的时间参数直接写死为0,那么肯定就是消息队列的最前边啦。

    我们再来分析下入队之后的过程,上文提到调用Looper.prepare()方法后应调用Looper.loop()方法开始消息的轮询。那么我们看看loop方法做了些什么。

        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
                final Printer logging = me.mLogging;
                if (logging != null) {
                    logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                            msg.callback + ": " + msg.what);
                }
    
                final long traceTag = me.mTraceTag;
                if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {
                    Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));
                }
                try {
                    msg.target.dispatchMessage(msg);
                } finally {
                    if (traceTag != 0) {
                        Trace.traceEnd(traceTag);
                    }
                }
    
                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();
            }
        }
    
    looper

    首先从ThreadLocal中取出looper并判断是否为空,之后将looper中的消息队列赋值,再然后进入一个死循环,循环内去不断寻找消息队列的下一项,没有消息发生阻塞。

    找到 msg.target.dispatchMessage(msg);这一行,
    之前我们提到target就是handler对象,这里handler把消息派发出去,接下来就进入消息的处理了。

    进入到msg.target.dispatchMessage方法,


    dispatchMessage

    这里分三步
    1.判断msg的回调是否为空
    如果不为空则直接该回调自己处理,反之判断自己的回调

    message的回调

    把Runnable 封装成msg的callback

    2.判断自己的回调是否为空
    3.调用handleMessage方法

    handleMessage

    这里由子类重写来处理message

    4. Handler机制的总结

    Thread 负责业务逻辑
    Handler 负责发送消息和处理消息
    MessageQueue 负责保存消息
    Looper 负责轮询消息队列

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