Android之Handle全面理解

一.什么是Handler

Handler是Android给我们提供用来更新UI的一套机制，是一套消息处理机制，可以通过它来发送消息和处理消息。那作为开发者的我们，不禁会疑问？Google为什么要设计这套机制呢？这是为了解决在非UI线程中更新UI组件比较麻烦的问题。那么Android为什么不能在非UI线程中更新呢？首先Android的UI控件不是线程安全的，这是因为避免多线程并发所带来不安全问题。例如作一个假设，现在在子线程中刷新界面，同时也在UI线程中刷新界面，就会出现刷新不同步，简单来讲通过Handler就可以更新UI操作切换到主线程中执行。

二.Handler机制

Handler机制主要角色

Message：消息，就是一个载体，包含消息ID，消息处理对象和处理的数据等，统一放到MessageQueue，最终由Handler处理。

Handler：用于同一个进程的线程间通信，消息处理者，专门负责Message的发送和处理。我们使用Handler时，一般通过handleMessage(Message msg)来处理Message，也就是统一处理消息的回调，确保自己发出的消息也是自己来处理。

MessageQueue：由名字可推出这是队列，就是存放Handler发送过来的消息，按照先进先出的顺序规则来执行。将链表的数据结构以Message来串联起来，等待Looper的抽取，为什么需要队列呢？因为同一线程在一个时间只能处理一个消息。因此需要队列来保存这些消息，然后挨个挨个拿出来处理，创建一个线程时并不会自动创建MessageQueue,但是主线程创建时会默认创建Looper对象，而Looper创建时就会创建MessageQueue,其他非主线程需要looper的时候就会通过调用prepare函数来实现。

Looper：首先要理解一个线程是一段可执行的代码，作为App的主线程，不能让代码执行完，因为代码执行完的话app就会自动退出，因此不能让主线程不能让代码段执行，只能在代码中插入一个死循环，这时候Looper的作用就体现出来了，将主线程变成Looper线程。并且这时主线程就会在等其他线程发消息(更新UI和Activity状态等等)那，另外，Looper不断从消息队列拿出消息给主线程，也就是无限循环去查找是否有消息，有就去处理，没有的话就一直等待，一个MessageQueue需要一个Looper。

Thread：负责调度整个消息的循环。

通过上面可以得知：Handler的作用是发送和处理消息，Handler发送的消息必须被送到指定MessageQueue中，也就是说，要让Handler正常工作就必须有一个MessageQueue，但是MessageQueue是由Looper来抽取自身的Message，也因此当前线程中必须有一个Looper对象。

图解:

Android之Handle全面理解_第1张图片

Handler深度理解

根据上面可得：每一个线程都必须有Looper，但是我们不禁会有疑问？主线程我们并没有创建Looper？其实主线程是ActivityThread，ActivityThread被创建的时候就会初始化Looper。

Android之Handle全面理解_第2张图片

上面红色箭头就是主线程创建Looper对象代码语句。那么我们继续进入Looper去看看究竟是什么操作。

Android之Handle全面理解_第3张图片

果然上面所分析的几个主要角色都在：Looper,MessageQueue,Thread,但是还多了一个ThreadLocal，这个是什么呢？其实这个是一个线程内部的数据存储类，通过它可以在指定线程中存储数据，数据存储以后，只有在指定的线程获取到存储数据，对于其他线程来说则无法获取到数据，后面例子再详细叙述。

Android之Handle全面理解_第4张图片

这时候又有疑问，为什么主线程中有一个死循环，但是没有造成阻塞呢？那我们从ActivityThread类开始分析：这个并不是一个真正的线程，就只是一个类，从main方法看到有Looper，那找找其对应的Handler,ActivityThread有一个内部类，继承Handler,并找到handleMessage

Android之Handle全面理解_第5张图片

仔细观察：Activity的生命周期都有对应的case条件，并且service的生命周期等等都有条件。也就是通过loop来分发消息内部类的Handler，就会进入handleMessage。就会根据对应的条件来执行对应的代码，不断执行传递过来的消息。那么可以总结来说:ActivityThread的main方法主要是来做消息循环的，如果消息循环退出了，那么程序就退出了。但是从队列里取出消息可能会造成阻塞，如果某个消息处理的时间过于长，那么会影响UI线程的刷新，就造成卡顿现象。不会造成卡在的真正原因主要有二：

1.当没有消息来的时候就会wait，有句柄写的时候就会唤醒，进行等待。

2.所有的UI更新操作都通过handler来发消息。如各种的点击事件都会造成句柄写的操作来唤醒等待。

主线程是UI线程，优先级很高，主线程的死循环会不会特别消耗CPU资源呢？

其实如果主线程的队列里没有消息时，就会阻塞在loop的queue.next()里，这时候主线程就会释放CPU资源进入休眠状态，直到下个消息进来时就会唤醒主线程，现在是通过pipe管道来写入数据，类似I/0，不占用资源。

三.例子实践

下面简单写一个小例子加深理解：

倒计时例子：

public class MainActivity extends Activity {    private TextView text_one;    private mHandler mhandler = new mHandler(this);    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        text_one = findViewById(R.id.text_one);        start();    }    //Handler静态内部类 防止内存泄漏    private static class mHandler extends Handler{       WeakReference weakReference;       public mHandler(MainActivity mainActivity){           weakReference = new WeakReference(mainActivity);       }       @Override        public void handleMessage(Message msg){           MainActivity mainActivity = weakReference.get();           if(mainActivity != null){                 mainActivity.text_one.setText(String.valueOf(msg.arg1));           }       }    }  private void start(){         new Thread(new Runnable() {             @Override             public void run() {                 for(int i = 10;i>0;i--){                     Message msg = new Message();                     msg.what = 01;                     msg.arg1 = i;                     mhandler.sendMessage(msg);                     try {                         Thread.sleep(1000);                     } catch (InterruptedException e) {                         e.printStackTrace();                     }                 }                 //计时结束后先不管            }         }).start();  }  @Override    protected void onDestroy(){      super.onDestroy();      if(mhandler != null){          mhandler.removeCallbacksAndMessages(null);      }  }

一.什么是Handler

二.Handler机制

Handler机制主要角色

Handler深度理解

三.例子实践

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