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了解Android的核心:Looper,Handler和Hand

了解Android的核心:Looper,Handler和Hand

作者: 公子小水 | 来源:发表于2018-06-06 04:17 被阅读25次

    原文

    本文介绍Android Looper,Handler和HandlerThread。这些都是Android OS的基石。

    根据我自己的经验,直到最近我才在有限的情况下使用它们。我的用例涉及将任务发送到主/ UI线程,主要用于从任何其他线程更新UI。多线程操作的其他方面通过诸如ThreadPoolExecutor,IntentService和AsyncTask等其他方式进行处理。

    多线程和多任务运行是老主题。Java本身具有java.util.concurrent包和Fork / Join框架来辅助完成这些事情。业界也已经有人编写了几个库来简化异步操作。RxJava是目前用于响应式编程和设计异步应用程序的最受欢迎的库。

    那么,我为什么要写关于老派(old school)的文章呢?

    LooperHandlerHandlerThread是Android解决异步编程问题的方法。他们可不是老派,而是一个构建起了整个复杂的android框架的整洁结构。

    对于新开发人员,强烈建议理解他们背后的原则,并且经历我们应该重新回顾的这个主题,以回忆起小部分的细节。

    用例:

    1. Android中的主线程是使用LooperHandlers构建的。因此,了解它对于创建畅通的响应式用户界面非常重要。
    2. 由于库的大小,编写库的开发人员无法使用第三方库。所以,对他们来说,最好的选择是利用现有的可用资源。为此目的编写自己的解决方案,可能并不总能达到那样的效率和优化水平。
    3. 对于公司/个人发布SDK的情形,我们也有同样的论述。客户端可以有不同的实现,但他们都将共享通用的Android框架API。
    4. 完全理解它们将从整体上增强遵循Android SDK和包类的能力。

    让我们用调查问卷开始这一探索/回顾。

    我期望读者对java线程有基本的了解。如果你需要,那么快速浏览一下java ThreadRunnable

    那么,java线程有什么问题呢?

    Java线程只能一次性使用,并在执行其run方法后死亡。

    我们可以改进它吗?

    线程是一把双刃剑。我们可以通过在执行线程之间分配任务来加速执行,但也可能在线程过多时减慢执行速度。线程创建本身是一个开销。所以,最好的选择是拥有最佳数量的线程并重用它们以执行任务。

    线程可重用性的模型:

    1. 线程(thread)通过run()方法在循环中保持活动状态。
    2. 任务(task)由该线程串行执行并维护在队列中(MessageQueue)。
    3. 线程必须在完成时终止。

    Android的做法是什么?

    上述模型通过LooperHandlerHandlerThread在Android中实现。该系统可以被视为一辆车,就像在本文的封面一样。

    1. MessageQueue是一个具有应处理消息的任务队列。
    2. Handler使用Looper将任务排入MessageQueue中,并在任务从MessageQueue退出时执行它们。
    3. Looper是保持线程活动的一个工作者,循环扫过MessageQueue并将消息发送到相应的handler进行处理。
    4. 最后,Thread通过调用Looper的quit()方法终止。

    一个线程只能有一个独特的Looper,并且可以拥有许多与其相关的独特Handlers。

    为线程创建Looper和MessageQueue:

    线程在运行后通过调用Looper.prepare()获取LooperMessageQueueLooper.prepare()标识调用线程,创建一个LooperMessageQueue对象,并将他们与[ThreadLocal](https://developer.android.com/reference/java/lang/ThreadLocal.html)存储类中的thread相关联。Looper. *loop* ()必须被调用,来启动相关联的Looper。类似地, looper必须被明确地通过looper.quit()终止。

    class LooperThread extends Thread {
          public Handler mHandler; 
    
          public void run() { 
              Looper.prepare();
    
              mHandler = new Handler() { 
                  public void handleMessage(Message msg) { 
                     // process incoming messages here
                     // this will run in non-ui/background thread
                  } 
              }; 
    
              Looper.loop();
          } 
      }
    

    为线程创建处理程序:

    一个Handler与实例化它的线程通过该线程的Looper与其隐式关联,但是我们可以通过在Handler的构造函数中传递线程的looper来明确地将其绑定到线程。

    handler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            // process incoming messages here
            // this will run in the thread, which instantiates it
        }
    };
    

    通过Handler发送消息给MessageQueue可以通过两种模式完成:

    1. Message :它是一个定义了处理消息数据的各种有用方法的类。为了发送一个对象,我们可以设置obj变量。
    Message msg = new Message();
    msg.obj = "Ali send message";
    handler.sendMessage(msg);
    

    Message 类的详细概述 可以在这里找到:https://developer.android.com/reference/android/os/Message.html

    2。Runnable :也可以在MessageQueue中发送runnable 。例如:在主线程中发布和运行任务。

    new Handler(Looper.getMainLooper()).post(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            // this will run in the main thread
        }
    });
    

    在上面的例子中,我们创建一个Handler并提供与主线程关联的Looper 。这将这个handler关联到主线程。当我们发布Runnable时,它会在主线程的MessageQueue排队,然后在主线程中执行。

    *Handler能够以各种方式进行消息操作,可以在这里找到:https://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html

    创建自己的线程并提供LopperMessageQueue不是解决问题的正确方法。所以,Android提供了HandlerThreadThread子类 )来简化流程。在内部,它做了与我们所做的相同的事情,但以一种可靠的方式。所以,总是使用HandlerThread

    创建HandlerThread的方法之一是将其子类化,大部分时间您将使用此方法。

    private class MyHandlerThread extends HandlerThread {
    
        Handler handler;
    
        public MyHandlerThread(String name) {
            super(name);
        }
    
        @Override
        protected void onLooperPrepared() {
            handler = new Handler(getLooper()) {
                @Override
                public void handleMessage(Message msg) {
                    // process incoming messages here
                    // this will run in non-ui/background thread
                }
            };
        }
    }
    

    注意:当onLooperPrepared()被调用时,我们已经实例化了Handler。所以,那个Handler可以和那个Looper关联起来。

    1. Looper只在HandlerThread的start()被调用后准备好,即在线程运行之后。
    2. Handler只能在Looper准备好后才能与HandlerThread关联。

    其他创建HandlerThread的方法:

    HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("MyHandlerThread");
    handlerThread.start();
    Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper());
    

    注意: HandlerThread需要调用myHandlerThread.quit()来释放资源并停止执行线程。

    我建议练习上面的代码,这样你就可以掌握他们的小细节。

    我为模拟邮局创建了一个示例项目。邮局建立在HandlerThread基础之上,且所有客户端(Clients)在邮局的帮助下进行通信。模拟器(Simulator)类创建少量客户端机器人(Client Bots)并将其通信委托给MainActivity,MainActivity将其呈现为实时馈送(live feed)。

    这个例子的链接:

    MindorksOpenSource/post-office-simulator-looper-example
    post-office-simulator-looper-example - 这个Android项目使用HandlerThread模拟邮局

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