Android Handler机制剖析

android的handler机制是android的线程通信的核心机制

Android UI是线程不安全的，如果在子线程中尝试进行UI操作，程序就有可能会崩溃。

Android中的实现了

接收消息的“消息队列” ——【MessageQueue】

阻塞式地从消息队列中接收消息并进行处理的“线程” ——【Thread+Looper】

可发送的“消息的格式” ——【Message】

“消息发送函数”——【Handler的post和sendMessage】

一个Looper类似一个消息泵。它本身是一个死循环，不断地从MessageQueue中提取Message或者Runnable。而Handler可以看做是一个Looper的暴露接口，向外部暴露一些事件，并暴露sendMessage()和post()函数。

在安卓中，除了UI线程/主线程以外，普通的线程(先不提HandlerThread)是不自带Looper的。想要通过UI线程与子线程通信需要在子线程内自己实现一个Looper。

handler的各个组件介绍

线程使用handler的步骤

为什么使用异步消息处理的方式就可以对UI进行操作了呢？

这是由于Handler总是依附于创建时所在的线程，比如我们的Handler是在主线程中创建的，而在子线程中又无法直接对UI进行操作，于是我们就通过一系列的发送消息、入队、出队等环节，最后调用到了Handler的handleMessage()方法中，这时的handleMessage()方法已经是在主线程中运行的，因而我们当然可以在这里进行UI操作了。整个异步消息处理流程的示意图如下图所示：

图片来总结一下

另外除了发送消息之外，我们还有以下几种方法可以在子线程中进行UI操作：

1. Handler的post()方法

2. View的post()方法（源码本质调用了Handler的post()方法）

3. Activity的runOnUiThread()方法（源码本质调用了Handler的post()方法）

Handler的post()方法

post()方法源码

public final boolean post(Runnable r)
{
   return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}  

这里还是调用了sendMessageDelayed()方法去发送一条消息啊，并且还使用了getPostMessage()方法将Runnable对象转换成了一条消息，我们来看下这个方法的源码：

private final Message getPostMessage(Runnable r) {
    Message m = Message.obtain();
    m.callback = r;
    return m;
}  

private final void handleCallback(Message message) {
    message.callback.run();
}  

总结一下

1.post（Runnable r）调用了sendMessageDelayed（getPostMessage(Runnable), 0)，

2.里面的getPostMessage(Runnable)把runnable赋值给了callback变量，通过m.callback = r; 语句。

3.在Handler的dispatchMessage()方法中原来有做一个检查，如果Message的callback等于null才会去调用handleMessage()方法，否则就调用handleCallback()方法。

4.handleCallback方法通过语句message.callback.run(); 执行runnable的run方法。

通过查看源码这三种方式本质上都调用了Handler的post()方法实现

handler的实现举例

定时器实现遍历切换图片

public class MainActivity extends ActionBarActivity {
    private int imageIds[] = new int[]{R.drawable.ic_launcher,R.drawable.ic_launcher,R.drawable.ic_launcher,
            R.drawable.ic_launcher,R.drawable.ic_launcher};
    private int currentId = 0;
    ImageView image;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        image = (ImageView)findViewById(R.id.image);
        final Handler myHandler = new Handler(){
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                if (msg.what == 0x123) {
                    image.setImageResource(imageIds[currentId++%imageIds.length]);
                }
            }
        };
        new Timer().schedule(new TimerTask() {

            @Override
            public void run() {
                myHandler.sendEmptyMessage(0x123);
            }
        }, 0,1200);
    }
}

Asynctask实现

查看源码发现Asynctask也是通过InternalHandler的封装实现的，本质也是通过handler机制

Asynctask用法

AsyncTask是一个抽象类，所以如果我们想使用它，就必须要创建一个子类去继承它。在继承时我们可以为AsyncTask类指定三个泛型参数，

这三个参数的用途如下：

1. Params
   
   在执行AsyncTask时需要传入的参数，可用于在后台任务中使用。
2. Progress
   
   后台任务执行时，如果需要在界面上显示当前的进度，则使用这里指定的泛型作为进度单位。
3. Result
   
   当任务执行完毕后，如果需要对结果进行返回，则使用这里指定的泛型作为返回值类型。

class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {
    ……
}

经常需要去重写的方法有以下四个：

1. onPreExecute()
   
   这个方法会在后台任务开始执行之间调用，用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框等。
2. doInBackground(Params…)
   
   这个方法中的所有代码都会在子线程中运行，我们应该在这里去处理所有的耗时任务。任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果进行返回，如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void，就可以不返回任务执行结果。注意，在这个方法中是不可以进行UI操作的，如果需要更新UI元素，比如说反馈当前任务的执行进度，可以调用publishProgress(Progress…)方法来完成。
3. onProgressUpdate(Progress…)
   
   当在后台任务中调用了publishProgress(Progress…)方法后，这个方法就很快会被调用，方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。在这个方法中可以对UI进行操作，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。
4. onPostExecute(Result)
   
   当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法就很快会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中，可以利用返回的数据来进行一些UI操作，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。

举例分析

class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {  

    @Override
    protected void onPreExecute() {
        progressDialog.show();
    }  

    @Override
    protected Boolean doInBackground(Void... params) {
        try {
            while (true) {
                int downloadPercent = doDownload();
                publishProgress(downloadPercent);
                if (downloadPercent >= 100) {
                    break;
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
        return true;
    }  

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
        progressDialog.setMessage("当前下载进度：" + values[0] + "%");
    }  

    @Override
    protected void onPostExecute(Boolean result) {
        progressDialog.dismiss();
        if (result) {
            Toast.makeText(context, "下载成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } else {
            Toast.makeText(context, "下载失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
}

参考：

http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/11711405

http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/9991569

http://blog.csdn.net/lpjishu/article/details/46584641

https://hit-alibaba.github.io/interview/Android/basic/Android-handler-thread-looper.html

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