Android 多執行緒之HandlerThread 完全詳解
之前對執行緒也寫過幾篇文章，不過倒是沒有針對android，因為java與android線上程方面大部分還是相同，不過本篇我們要介紹的是android的專屬類HandlerThread，因為HandlerThread在設定思想上還是挺值得我們學習的，那麼我們下面來就瞭解它吧，我們先來看看HandlerThread有那些特點：
- HandlerThread本質上是一個執行緒類，它繼承了Thread；
- HandlerThread有自己的內部Looper物件，可以進行looper迴圈；
- 通過獲取HandlerThread的looper物件傳遞給Handler物件，可以在handleMessage方法中執行非同步任務。
- 建立HandlerThread後必須先呼叫HandlerThread.start()方法，Thread會先呼叫run方法，建立Looper物件。
一、HandlerThread常規使用步驟
瞭解完上面HandlerThread的一些特點後，我們先來看看HandlerThread使用步驟。1.建立例項物件
1. HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("downloadImage");傳入引數的作用主要是標記當前執行緒的名字，可以任意字串。2.啟動HandlerThread執行緒
1. //必須先開啟執行緒 2. handlerThread.start();
到此，我們建立完HandlerThread並啟動了執行緒。那麼我們怎麼將一個耗時的非同步任務投放到HandlerThread執行緒中去執行呢？接下來看下面步驟：3.構建迴圈訊息處理機制
/** * 該callback運行於子執行緒 */ class ChildCallback implements Handler.Callback { @Override public boolean handleMessage(Message msg) { //在子執行緒中進行相應的網路請求 //通知主執行緒去更新UI mUIHandler.sendMessage(msg1); return false; } }
4.構建非同步handler
//子執行緒Handler
Handler childHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(),new ChildCallback());第3步和第4步是構建一個可以用於非同步操作的handler，並將前面建立的HandlerThread的Looper物件以及Callback介面類作為引數傳遞給當前的handler，這樣當前的非同步handler就擁有了HandlerThread的Looper物件，由於HandlerThread本身是非同步執行緒，因此Looper也與非同步執行緒繫結，從而handlerMessage方法也就可以非同步處理耗時任務了，這樣我們的Looper+Handler+MessageQueue+Thread非同步迴圈機制構建完成，來看看一個完整的使用案例。
二、HandlerThread的使用案例
主要程式碼如下： activity_handler_thread.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:orientation="vertical" android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent">
<ImageView
android:id="@+id/image"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" />
</LinearLayout>HandlerThreadActivity.java
package com.zejian.handlerlooper;
import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.HandlerThread;
import android.os.Message;
import android.widget.ImageView;
import com.zejian.handlerlooper.model.ImageModel;
import com.zejian.handlerlooper.util.LogUtils;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
/**
* Created by zejian on 16/9/2.
*/
public class HandlerThreadActivity extends Activity {
/**
* 圖片地址集合
*/
private String url[]={
"https://img-blog.csdn.net/20160903083245762",
"https://img-blog.csdn.net/20160903083252184",
"https://img-blog.csdn.net/20160903083257871",
"https://img-blog.csdn.net/20160903083257871",
"https://img-blog.csdn.net/20160903083311972",
"https://img-blog.csdn.net/20160903083319668",
"https://img-blog.csdn.net/20160903083326871"
};
private ImageView imageView;
private Handler mUIHandler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
LogUtils.e("次數:"+msg.what);
ImageModel model = (ImageModel) msg.obj;
imageView.setImageBitmap(model.bitmap);
}
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_handler_thread);
imageView= (ImageView) findViewById(R.id.image);
//建立非同步HandlerThread
HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("downloadImage");
//必須先開啟執行緒
handlerThread.start();
//子執行緒Handler
Handler childHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(),new ChildCallback());
for(int i=0;i<7;i++){
//每個1秒去更新圖片
childHandler.sendEmptyMessageDelayed(i,1000*i);
}
}
/**
* 該callback運行於子執行緒
*/
class ChildCallback implements Handler.Callback {
@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
//在子執行緒中進行網路請求
Bitmap bitmap=downloadUrlBitmap(url[msg.what]);
ImageModel imageModel=new ImageModel();
imageModel.bitmap=bitmap;
imageModel.url=url[msg.what];
Message msg1 = new Message();
msg1.what = msg.what;
msg1.obj =imageModel;
//通知主執行緒去更新UI
mUIHandler.sendMessage(msg1);
return false;
}
}
private Bitmap downloadUrlBitmap(String urlString) {
HttpURLConnection urlConnection = null;
BufferedInputStream in = null;
Bitmap bitmap=null;
try {
final URL url = new URL(urlString);
urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
in = new BufferedInputStream(urlConnection.getInputStream(), 8 * 1024);
bitmap=BitmapFactory.decodeStream(in);
} catch (final IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (urlConnection != null) {
urlConnection.disconnect();
}
try {
if (in != null) {
in.close();
}
} catch (final IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return bitmap;
}
} 在這個案例中，我們建立了兩個Handler，一個用於更新UI執行緒的mUIHandler和一個用於非同步下載圖片的childHandler。最終的結果是childHandler會每個隔1秒鐘通過sendEmptyMessageDelayed方法去通知ChildCallback的回撥函式handleMessage方法去下載圖片並告訴mUIHandler去更新UI介面，以上便是HandlerThread常規使用，實際上在android比較典型的應用是IntentService，這個我們將放在下篇分析，這裡就先不深入了，案例執行截圖如下：
三.HandlerThread原始碼解析
HandlerThread的原始碼不多隻有140多行，那就一步一步來分析吧，先來看看其建構函式
/**
* Handy class for starting a new thread that has a looper. The looper can then be
* used to create handler classes. Note that start() must still be called.
*/
public class HandlerThread extends Thread {
int mPriority;//執行緒優先順序
int mTid = -1;
Looper mLooper;//當前執行緒持有的Looper物件
public HandlerThread(String name) {
super(name);
mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}
/**
* Constructs a HandlerThread.
* @param name
* @param priority The priority to run the thread at. The value supplied must be from
* {@link android.os.Process} and not from java.lang.Thread.
*/
public HandlerThread(String name, int priority) {
super(name);
mPriority = priority;
}
/**
* Call back method that can be explicitly overridden if needed to execute some
* setup before Looper loops.
*/
protected void onLooperPrepared() {
}從原始碼可以看出HandlerThread繼續自Thread,建構函式的傳遞引數有兩個，一個是name指的是執行緒的名稱，一個是priority指的是執行緒優先順序，我們根據需要呼叫即可。其中成員變數mLooper就是HandlerThread自己持有的Looper物件。onLooperPrepared()該方法是一個空實現，是留給我們必要時可以去重寫的，但是注意重寫時機是在Looper迴圈啟動前，再看看run方法：
@Override
public void run() {
mTid = Process.myTid();
Looper.prepare();
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
notifyAll(); //喚醒等待執行緒
}
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
Looper.loop();
mTid = -1;
}前面我們在HandlerThread的常規使用中分析過，在建立HandlerThread物件後必須呼叫其start()方法才能進行其他操作，而呼叫start()方法後相當於啟動了執行緒，也就是run方法將會被呼叫，而我們從run原始碼中可以看出其執行了Looper.prepare()程式碼，這時Looper物件將被建立，當Looper物件被建立後將繫結在當前執行緒（也就是當前非同步執行緒），這樣我們才可以把Looper物件賦值給Handler物件，進而確保Handler物件中的handleMessage方法是在非同步執行緒執行的。接著將執行程式碼：
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
notifyAll(); //喚醒等待執行緒
} 這裡在Looper物件建立後將其賦值給HandlerThread的內部變數mLooper，並通過notifyAll()方法去喚醒等待執行緒，最後執行Looper.loop();程式碼，開啟looper迴圈語句。那這裡為什麼要喚醒等待執行緒呢？我們來看看，getLooper方法
public Looper getLooper() {
//先判斷當前執行緒是否啟動了
if (!isAlive()) {
return null;
}
// If the thread has been started, wait until the looper has been created.
synchronized (this) {
while (isAlive() && mLooper == null) {
try {
wait();//等待喚醒
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
return mLooper;
}事實上可以看出外部在通過getLooper方法獲取looper物件時會先先判斷當前執行緒是否啟動了，如果執行緒已經啟動，那麼將會進入同步語句並判斷Looper是否為null，為null則代表Looper物件還沒有被賦值，也就是還沒被建立，此時當前呼叫執行緒進入等待階段，直到Looper物件被建立並通過 notifyAll()方法喚醒等待執行緒，最後才返回Looper物件，之所以需要等待喚醒機制，是因為Looper的建立是在子執行緒中執行的，而呼叫getLooper方法則是在主執行緒進行的，這樣我們就無法保障我們在呼叫getLooper方法時Looper已經被建立，到這裡我們也就明白了在獲取mLooper物件時會存在一個同步的問題，只有當執行緒建立成功並且Looper物件也建立成功之後才能獲得mLooper的值，HandlerThread內部則通過等待喚醒機制解決了同步問題。
public boolean quit() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quit();
return true;
}
return false;
}
public boolean quitSafely() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quitSafely();
return true;
}
return false;
} 從原始碼可以看出當我們呼叫quit方法時，其內部實際上是呼叫Looper的quit方法而最終執行的則是MessageQueue中的removeAllMessagesLocked方法（Handler訊息機制知識點），該方法主要是把MessageQueue訊息池中所有的訊息全部清空，無論是延遲訊息（延遲訊息是指通過sendMessageDelayed或通過postDelayed等方法傳送）還是非延遲訊息。 當呼叫quitSafely方法時，其內部呼叫的是Looper的quitSafely方法而最終執行的是MessageQueue中的removeAllFutureMessagesLocked方法，該方法只會清空MessageQueue訊息池中所有的延遲訊息，並將訊息池中所有的非延遲訊息派發出去讓Handler去處理完成後才停止Looper迴圈，quitSafely相比於quit方法安全的原因在於清空訊息之前會派發所有的非延遲訊息。最後需要注意的是Looper的quit方法是基於API 1，而Looper的quitSafely方法則是基於API 18的。 好~，到此對於HandlerThread的所有分析就到此完結。