Handler的作用:当我们需要在子线程处理耗时的操作(例如访问网络,数据库的操作),而当耗时的操作完成后,需要更新UI,这就需要使用Handler来处理,因为子线程不能做更新UI的操作。Handler能帮我们很容易的把任务(在子线程处理)切换回它所在的线程。简单理解,Handler就是解决线程和线程之间的通信的。
使用的handler的两种形式
1.在主线程使用handler;2.在子线程使用handler。
Handler的消息处理主要有五个部分组成
Message
Handler
Message Queue
Looper
ThreadLocal
首先简要的了解这些对象的概念
Message:Message是在线程之间传递的消息,它可以在内部携带少量的数据,用于线程之间交换数据。Message有四个常用的字段,what字段,arg1字段,arg2字段,obj字段。what,arg1,arg2可以携带整型数据,obj可以携带object对象。
Handler:它主要用于发送和处理消息的发送消息一般使用sendMessage()方法,还有其他的一系列sendXXX的方法,但最终都是调用了sendMessageAtTime方法,除了sendMessageAtFrontOfQueue()这个方法 而发出的消息经过一系列的辗转处理后,最终会传递到Handler的handleMessage方法中。
Message Queue:MessageQueue是消息队列的意思,它主要用于存放所有通过Handler发送的消息,这部分的消息会一直存在于消息队列中,等待被处理。每个线程中只会有一个MessageQueue对象。
Looper:每个线程通过Handler发送的消息都保存在,MessageQueue中,Looper通过调用loop()的方法,就会进入到一个无限循环当中,然后每当发现Message Queue中存在一条消息,就会将它取出,并传递到Handler的handleMessage()方法中。每个线程中只会有一个Looper对象。
ThreadLocal:MessageQueue对象,和Looper对象在每个线程中都只会有一个对象,怎么能保证它只有一个对象,就通过ThreadLocal来保存。Thread Local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,只有在指定线程中可以获取到存储到数据,对于其他线程来说则无法获取到数据。
线程默认没有Looper的,如果需要使用Handler就必须为线程创建Looper。我们经常提到的主线程,也叫UI线程,它就是ActivityThread,ActivityThread被创建时就会初始化Looper,这也是在主线程中默认可以使用Handler的原因。
首先我们看一段代码
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Log.e("qdx", "step 0 ");
Looper.prepare();
Toast.makeText(MainActivity.this, "run on Thread", Toast.LENGTH_SHORT).show();
Log.e("qdx", "step 1 ");
Looper.loop();
Log.e("qdx", "step 2 ");
}
}).start();
我们知道Looper.loop();里面维护了一个死循环方法,所以按照理论,上述代码执行的应该是 step 0 –>step 1 也就是说循环在Looper.prepare();与Looper.loop();之间。
在子线程中,如果手动为其创建了Looper,那么在所有的事情完成以后应该调用quit方法来终止消息循环,否则这个子线程就会一直处于等待(阻塞)状态,而如果退出Looper以后,这个线程就会立刻(执行所有方法并)终止,因此建议不需要的时候终止Looper。
执行结果也正如我们所说,这时候如果了解了ActivityThread,并且在main方法中我们会看到主线程也是通过Looper方式来维持一个消息循环
public static void main(String[] args) {
Looper.prepareMainLooper();//创建Looper和MessageQueue对象,用于处理主线程的消息
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false);//建立Binder通道 (创建新线程)
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
Looper.loop();
//如果能执行下面方法,说明应用崩溃或者是退出了...
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}
那么回到我们的问题上,这个死循环会不会导致应用卡死,即使不会的话,它会慢慢的消耗越来越多的资源吗?
对于线程即是一段可执行的代码,当可执行代码执行完成后,线程生命周期便该终止了,线程退出。而对于主线程,我们是绝不希望会被运行一段时间,自己就退出,那么如何保证能一直存活呢?简单做法就是可执行代码是能一直执行下去的,死循环便能保证不会被退出,例如,binder线程也是采用死循环的方法,通过循环方式不同与Binder驱动进行读写操作,当然并非简单地死循环,无消息时会休眠。但这里可能又引发了另一个问题,既然是死循环又如何去处理其他事务呢?通过创建新线程的方式。真正会卡死主线程的操作是在回调方法onCreate/onStart/onResume等操作时间过长,会导致掉帧,甚至发生ANR,looper.loop本身不会导致应用卡死。
主线程的死循环一直运行是不是特别消耗CPU资源呢?其实不然,这里就涉及到Linux pipe/epoll机制,简单说就是在主线程的MessageQueue没有消息时,便阻塞在loop的queue.next()中的nativePollOnce()方法里,此时主线程会释放CPU资源进入休眠状态,直到下个消息到达或者有事务发生,通过往pipe管道写端写入数据来唤醒主线程工作。这里采用的epoll机制,是一种IO多路复用机制,可以同时监控多个描述符,当某个描述符就绪(读或写就绪),则立刻通知相应程序进行读或写操作,本质同步I/O,即读写是阻塞的。所以说,主线程大多数时候都是处于休眠状态,并不会消耗大量CPU资源。Gityuan–Handler(Native层)
事实上,会在进入死循环之前便创建了新binder线程,在代码ActivityThread.main()中:
public static void main(String[] args) {
//创建Looper和MessageQueue对象,用于处理主线程的消息
Looper.prepareMainLooper();
//创建ActivityThread对象
ActivityThread thread = new ActivityThread();
//建立Binder通道 (创建新线程)
thread.attach(false);
Looper.loop(); //消息循环运行
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}
Activity的生命周期都是依靠主线程的Looper.loop,当收到不同Message时则采用相应措施:一旦退出消息循环,那么你的程序也就可以退出了。从消息队列中取消息可能会阻塞,取到消息会做出相应的处理。如果某个消息处理时间过长,就可能会影响UI线程的刷新速率,造成卡顿的现象。
thread.attach(false)方法函数中便会创建一个Binder线程(具体是指ApplicationThread,Binder的服务端,用于接收系统服务AMS发送来的事件),该Binder线程通过Handler将Message发送给主线程。「Activity 启动过程」
比如收到msg=H.LAUNCH_ACTIVITY,则调用ActivityThread.handleLaunchActivity()方法,最终会通过反射机制,创建Activity实例,然后再执行Activity.onCreate()等方法;
再比如收到msg=H.PAUSE_ACTIVITY,则调用ActivityThread.handlePauseActivity()方法,最终会执行Activity.onPause()等方法。
come on 伸出中指戳戳上方关注我……