[Android] Handler详解

前言

　　Android的消息传递机制是另外一种形式的“事件处理”，这种机制主要是为了解决Android应用中多线程的问题，在Android中不允许Activity新启动的线程访问该Activity里的UI组件，这样会导致新启动的线程无法改变UI组件的属性值。但实际开发中，很多地方需要在工作线程中改变UI组件的属性值，比如下载网络图片、动画等等。本篇博客主要介绍Handler是如何发送与处理线程上传递来的消息，并讲解 Message的几种传递数据的方式，最后均会以小Demo来演示。

Handler

　　Handler，它直接继承自Object，一个Handler允许发送和处理Message或者Runnable对象，并且会关联到主线程的MessageQueue 中。每个Handler具有一个单独的线程，并且关联到一个消息队列的线程，就是说一个Handler有一个固有的消息队列。当实例化一个Handler 的时候，它就承载在一个线程和消息队列的线程，这个Handler可以把Message或Runnable压入到消息队列，并且从消息队列中取出 Message或Runnable，进而操作它们。

　　Handler主要有两个作用：

在工作线程中发送消息。
在UI线程中获取、处理消息。

　　上面介绍到Handler可以把一个Message对象或者Runnable对象压入到消息队列中，进而在UI线程中获取Message或者执行Runnable对象，所以Handler把压入消息队列有两大体系，Post和sendMessage：

Post：Post允许把一个Runnable对象入队到消息队列中。它的方法有：post(Runnable)、postAtTime(Runnable,long)、postDelayed(Runnable,long)。
sendMessage：sendMessage允许把一个包含消息数据的Message对象压入到消息队列中。它的方法有：sendEmptyMessage(int)、sendMessage(Message)、 sendMessageAtTime(Message,long)、sendMessageDelayed(Message,long)。

　　从上面的各种方法可以看出，不管是post还是sendMessage都具有多种方法，它们可以设定Runnable对象和Message对象被入队到消息队列中，是立即执行还是延迟执行。

Post

　　对于Handler的Post方式来说，它会传递一个Runnable对象到消息队列中，在这个Runnable对象中，重写run()方法。一般在这个run()方法中写入需要在UI线程上的操作。

　　在Handler中，关于Post方式的方法有：

boolean post(Runnable r)：把一个Runnable入队到消息队列中，UI线程从消息队列中取出这个对象后，立即执行。
boolean postAtTime(Runnable r,long uptimeMillis)：把一个Runnable入队到消息队列中，UI线程从消息队列中取出这个对象后，在特定的时间执行。
boolean postDelayed(Runnable r,long delayMillis)：把一个Runnable入队到消息队列中，UI线程从消息队列中取出这个对象后，延迟delayMills秒执行
void removeCallbacks(Runnable r)：从消息队列中移除一个Runnable对象。

　　下面通过一个Demo，讲解如何通过Handler的post方式在新启动的线程中修改UI组件的属性：

packagecom.bgxt.datatimepickerdemo;importandroid.app.Activity;importandroid.os.Bundle;importandroid.os.Handler;importandroid.view.View;importandroid.widget.Button;importandroid.widget.TextView;publicclassHandlerPostActivity1extendsActivity{privateButtonbtnMes1,btnMes2;privateTextViewtvMessage;//声明一个Handler对象privatestaticHandlerhandler=newHandler();@OverrideprotectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.message_activity);btnMes1=(Button)findViewById(R.id.btnMes1);btnMes2=(Button)findViewById(R.id.btnMes2);tvMessage=(TextView)findViewById(R.id.tvMessage);btnMes1.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){@OverridepublicvoidonClick(Viewv){//新启动一个子线程newThread(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){//tvMessage.setText("...");//以上操作会报错，无法再子线程中访问UI组件，UI组件的属性必须在UI线程中访问//使用post方式修改UI组件tvMessage的Text属性handler.post(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){tvMessage.setText("使用Handler.post在工作线程中发送一段执行到消息队列中，在主线程中执行。");}});}}).start();}});btnMes2.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){@OverridepublicvoidonClick(Viewv){newThread(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){//使用postDelayed方式修改UI组件tvMessage的Text属性值//并且延迟3S执行handler.postDelayed(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){tvMessage.setText("使用Handler.postDelayed在工作线程中发送一段执行到消息队列中，在主线程中延迟3S执行。");}},3000);}}).start();}});}}

　　效果展示：

　　有一点值得注意的是，对于Post方式而言，它其中Runnable对象的run()方法的代码，均执行在UI线程上，所以对于这段代码而言，不能执行在UI线程上的操作，一样无法使用post方式执行，比如说访问网络，下面提供一个例子，使用post方式从互联网上获取一张图片，并且显示在 ImageView中。

packagecom.bgxt.datatimepickerdemo;importorg.apache.http.HttpResponse;importorg.apache.http.client.HttpClient;importorg.apache.http.client.methods.HttpGet;importorg.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;importorg.apache.http.util.EntityUtils;importandroid.app.Activity;importandroid.app.ProgressDialog;importandroid.graphics.Bitmap;importandroid.graphics.BitmapFactory;importandroid.os.Bundle;importandroid.os.Handler;importandroid.view.View;importandroid.widget.Button;importandroid.widget.ImageView;publicclassHandlerPostActivity2extendsActivity{privateButtonbtnDown;privateImageViewivImage;privatestaticStringimage_path="http://ww4.sinaimg.cn/bmiddle/786013a5jw1e7akotp4bcj20c80i3aao.jpg";privateProgressDialogdialog;//一个静态的Handler，Handler建议声明为静态的privatestaticHandlerhandler=newHandler();@OverrideprotectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.asynctask_activity);btnDown=(Button)findViewById(R.id.btnDown);ivImage=(ImageView)findViewById(R.id.ivSinaImage);dialog=newProgressDialog(this);dialog.setTitle("提示");dialog.setMessage("正在下载，请稍后...");dialog.setCancelable(false);btnDown.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){@OverridepublicvoidonClick(Viewv){//开启一个子线程，用于下载图片newThread(newMyThread()).start();//显示对话框dialog.show();}});}publicclassMyThreadimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){//下载一个图片HttpClienthttpClient=newDefaultHttpClient();HttpGethttpGet=newHttpGet(image_path);HttpResponsehttpResponse=null;try{httpResponse=httpClient.execute(httpGet);if(httpResponse.getStatusLine().getStatusCode()==200){byte[]data=EntityUtils.toByteArray(httpResponse.getEntity());//得到一个Bitmap对象，并且为了使其在post内部可以访问，必须声明为finalfinalBitmapbmp=BitmapFactory.decodeByteArray(data,0,data.length);handler.post(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){//在Post中操作UI组件ImageViewivImage.setImageBitmap(bmp);}});//隐藏对话框dialog.dismiss();}}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}}}}

　　效果展示：

Message

　　Handler如果使用sendMessage的方式把消息入队到消息队列中，需要传递一个Message对象，而在Handler中，需要重写handleMessage()方法，用于获取工作线程传递过来的消息，此方法运行在UI线程上。下面先介绍一下Message。

　　Message是一个final类，所以不可被继承。Message封装了线程中传递的消息，如果对于一般的数据，Message提供了getData()和setData()方法来获取与设置数据，其中操作的数据是一个Bundle对象，这个Bundle对象提供一系列的getXxx()和setXxx()方法用于传递基本数据类型的键值对，对于基本数据类型，使用起来很简单，这里不再详细讲解。而对于复杂的数据类型，如一个对象的传递就要相对复杂一些。在Bundle中提供了两个方法，专门用来传递对象的，但是这两个方法也有相应的限制，需要实现特定的接口，当然，一些Android自带的类，其实已经实现了这两个接口中的某一个，可以直接使用。方法如下：

putParcelable(String key,Parcelable value)：需要传递的对象类实现Parcelable接口。
pubSerializable(String key,Serializable value)：需要传递的对象类实现Serializable接口。

　　还有另外一种方式在Message中传递对象，那就是使用Message自带的obj属性传值，它是一个Object类型，所以可以传递任意类型的对象，Message自带的有如下几个属性：

int arg1：参数一，用于传递不复杂的数据，复杂数据使用setData()传递。
int arg2：参数二，用于传递不复杂的数据，复杂数据使用setData()传递。
Object obj：传递一个任意的对象。
int what：定义的消息码，一般用于设定消息的标志。

　　对于Message对象，一般并不推荐直接使用它的构造方法得到，而是建议通过使用Message.obtain()这个静态的方法或者 Handler.obtainMessage()获取。Message.obtain()会从消息池中获取一个Message对象，如果消息池中是空的，才会使用构造方法实例化一个新Message，这样有利于消息资源的利用。并不需要担心消息池中的消息过多，它是有上限的，上限为10个。Handler.obtainMessage()具有多个重载方法，如果查看源码，会发现其实Handler.obtainMessage()在内部也是调用的Message.obtain()。　　

　　既然Message是在线程间传递消息，那么先以一个Demo讲解一下Message的使用，还是常规的从互联网上下载一张图片的Demo，下载后使用ImageView控件展示：

packagecom.bgxt.datatimepickerdemo;importorg.apache.http.HttpResponse;importorg.apache.http.client.HttpClient;importorg.apache.http.client.methods.HttpGet;importorg.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;importorg.apache.http.util.EntityUtils;importandroid.app.Activity;importandroid.app.ProgressDialog;importandroid.graphics.Bitmap;importandroid.graphics.BitmapFactory;importandroid.os.Bundle;importandroid.os.Handler;importandroid.os.Message;importandroid.view.View;importandroid.widget.Button;importandroid.widget.ImageView;publicclassHandlerMessageActivity1extendsActivity{privateButtonbtnDown;privateImageViewivImage;privatestaticStringimage_path="http://ww4.sinaimg.cn/bmiddle/786013a5jw1e7akotp4bcj20c80i3aao.jpg";privateProgressDialogdialog;privatestaticintIS_FINISH=1;@OverrideprotectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.asynctask_activity);btnDown=(Button)findViewById(R.id.btnDown);ivImage=(ImageView)findViewById(R.id.ivSinaImage);dialog=newProgressDialog(this);dialog.setTitle("提示信息");dialog.setMessage("正在下载，请稍后...");dialog.setCancelable(false);btnDown.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){@OverridepublicvoidonClick(Viewv){newThread(newMyThread()).start();dialog.show();}});}privateHandlerhandler=newHandler(){//在Handler中获取消息，重写handleMessage()方法@OverridepublicvoidhandleMessage(Messagemsg){//判断消息码是否为1if(msg.what==IS_FINISH){byte[]data=(byte[])msg.obj;Bitmapbmp=BitmapFactory.decodeByteArray(data,0,data.length);ivImage.setImageBitmap(bmp);dialog.dismiss();}}};publicclassMyThreadimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){HttpClienthttpClient=newDefaultHttpClient();HttpGethttpGet=newHttpGet(image_path);HttpResponsehttpResponse=null;try{httpResponse=httpClient.execute(httpGet);if(httpResponse.getStatusLine().getStatusCode()==200){byte[]data=EntityUtils.toByteArray(httpResponse.getEntity());//获取一个Message对象，设置what为1Messagemsg=Message.obtain();msg.obj=data;msg.what=IS_FINISH;//发送这个消息到消息队列中handler.sendMessage(msg);}}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}}}}

　　展示效果：

　　Message.obtain()方法具有多个重载方法，大致可以分为为两类，一类是无需传递Handler对象，对于这类的方法，当填充好消息后，需要调用Handler.sendMessage()方法来发送消息到消息队列中。第二类需要传递一个Handler对象，这类方法可以直接使用 Message.sendToTarget()方法发送消息到消息队列中，这是因为在Message对象中有一个私有的Handler类型的属性 Target，当时obtain方法传递进一个Handler对象的时候，会给Target属性赋值，当调用sendToTarget()方法的时候，实际在它内部还是调用Target.sendMessage()方法。

　　在Handler中，也定义了一些发送空消息的方法，如：sendEmptyMessage(int what)、sendEmptyMessageDelayed(int what,long delayMillis)，看似这些方法没有使用Message就可以发送一个消息，但是如果查看源码就会发现，其实内部也是从 Message.obtain()方法中获取一个Message对象，然后给属性赋值，最后使用sendMessage()发送消息到消息队列中。

　　Handler中，与Message发送消息相关的方法有：

Message obtainMessage()：获取一个Message对象。
boolean sendMessage()：发送一个Message对象到消息队列中，并在UI线程取到消息后，立即执行。
boolean sendMessageDelayed()：发送一个Message对象到消息队列中，在UI线程取到消息后，延迟执行。
boolean sendEmptyMessage(int what)：发送一个空的Message对象到队列中，并在UI线程取到消息后，立即执行。
boolean sendEmptyMessageDelayed(int what,long delayMillis)：发送一个空Message对象到消息队列中，在UI线程取到消息后，延迟执行。
void removeMessage()：从消息队列中移除一个未响应的消息。

　　下面通过一个小Demo演示一下各种发送Message的方式：

packagecom.bgxt.datatimepickerdemo;importandroid.app.Activity;importandroid.os.Bundle;importandroid.os.Handler;importandroid.os.Message;importandroid.view.View;importandroid.widget.Button;importandroid.widget.TextView;publicclassHandlerMessageActivity2extendsActivity{privateButtonbtn1,btn2,btn3,btn4,btn5;privatestaticTextViewtvMes;privatestaticHandlerhandler=newHandler(){@OverridepublicvoidhandleMessage(android.os.Messagemsg){if(msg.what==3||msg.what==5){tvMes.setText("what="+msg.what+"，这是一个空消息");}else{tvMes.setText("what="+msg.what+","+msg.obj.toString());}};};@OverrideprotectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){//TODOAuto-generatedmethodstubsuper.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.message_activity2);tvMes=(TextView)findViewById(R.id.tvMes);btn1=(Button)findViewById(R.id.btnMessage1);btn2=(Button)findViewById(R.id.btnMessage2);btn3=(Button)findViewById(R.id.btnMessage3);btn4=(Button)findViewById(R.id.btnMessage4);btn5=(Button)findViewById(R.id.btnMessage5);btn1.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){@OverridepublicvoidonClick(Viewv){//使用Message.Obtain+Hander.sendMessage()发送消息newThread(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){Messagemsg=Message.obtain();msg.what=1;msg.obj="使用Message.Obtain+Hander.sendMessage()发送消息";handler.sendMessage(msg);}}).start();}});btn2.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){@OverridepublicvoidonClick(Viewv){//使用Message.sendToTarget发送消息newThread(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){Messagemsg=Message.obtain(handler);msg.what=2;msg.obj="使用Message.sendToTarget发送消息";msg.sendToTarget();}}).start();}});btn3.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){//发送一个延迟消息@OverridepublicvoidonClick(Viewv){newThread(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){handler.sendEmptyMessage(3);}}).start();}});btn4.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){@OverridepublicvoidonClick(Viewv){newThread(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){Messagemsg=Message.obtain();msg.what=4;msg.obj="使用Message.Obtain+Hander.sendMessage()发送延迟消息";handler.sendMessageDelayed(msg,3000);}}).start();}});btn5.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){//发送一个延迟的空消息@OverridepublicvoidonClick(Viewv){newThread(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){handler.sendEmptyMessageDelayed(5,3000);}}).start();}});}}

　　效果展示：

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