Android HandlerThread 详解
概述
HandlerThread 相信大家都比较熟悉了，从名字上看是一个带有 Handler 消息循环机制的一个线程，比一般的线程多了消息循环的机制，可以说是 Handler + Thread 的结合，从源码上看也是如此的设计。
对 Handler 不熟悉的可以看 Android Handler 源码分析（详细） 一文，会教你一步步去认识 Handler 。
一般情况下如果需要子线程和主线程之间相互交互，可以用 HandlerThread 来设计，这比单纯的 Thread 要方便，而且更容易管理，因为大家都知道Thread 的生命周期在一些情况下是不可控制的，比如直接 new Thread().start() 这种方式在项目中是不推荐使用的，实际上 Android 的源码中也有很多地方用到了 HandlerThread，下面我将分析一下 HandlerThread 用法以及源码解析。
使用示例
// 实例对象，参数为线程名字 HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("handlerThread"); // 启动线程 handlerThread.start(); // 参数为 HandlerThread 内部的一个 looper Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper()) { @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); } };
注意：这个使用的顺序是不能更改的！！！，因为如果不先让子线程 start 起来，那么创建主线程的 handler 的参数 getLooper 是获取不到的，这一点可以看源码就清楚。
Demo 详解
这里模拟在子线程下载东西，然后和主线程之间进行通信。主线程知道了下载开始和下载结束的时间，也就能及时改变界面 UI。
DownloadThread 类，继承于 HandlerThread，用于下载。
public class DownloadThread extends HandlerThread{ private static final String TAG = "DownloadThread"; public static final int TYPE_START = 2;//通知主线程任务开始 public static final int TYPE_FINISHED = 3;//通知主线程任务结束 private Handler mUIHandler;//主线程的Handler public DownloadThread(String name) { super(name); } /* * 执行初始化任务 * */ @Override protected void onLooperPrepared() { Log.e(TAG, "onLooperPrepared: 1.Download线程开始准备"); super.onLooperPrepared(); } //注入主线程Handler public void setUIHandler(Handler UIhandler) { mUIHandler = UIhandler; Log.e(TAG, "setUIHandler: 2.主线程的handler传入到Download线程"); } //Download线程开始下载 public void startDownload() { Log.e(TAG, "startDownload: 3.通知主线程,此时Download线程开始下载"); mUIHandler.sendEmptyMessage(TYPE_START); //模拟下载 Log.e(TAG, "startDownload: 5.Download线程下载中..."); SystemClock.sleep(2000); Log.e(TAG, "startDownload: 6.通知主线程,此时Download线程下载完成"); mUIHandler.sendEmptyMessage(TYPE_FINISHED); } }
然后是 MainActivity 部分，UI 和处理消息。
public class MainActivity extends AppCompatActivity { private static final String TAG = "MainActivity"; private DownloadThread mHandlerThread;//子线程 private Handler mUIhandler;//主线程的Handler @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); //初始化，参数为线程的名字 mHandlerThread = new DownloadThread("mHandlerThread"); //调用start方法启动线程 mHandlerThread.start(); //初始化Handler，传递 mHandlerThread 内部的一个 looper mUIhandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()) { @Override public void handleMessage(Message msg) { //判断mHandlerThread里传来的msg，根据msg进行主页面的UI更改 switch (msg.what) { case DownloadThread.TYPE_START: //不是在这里更改UI哦，只是说在这个时间，你可以去做更改UI这件事情，改UI还是得在主线程。 Log.e(TAG, "4.主线程知道Download线程开始下载了...这时候可以更改主界面UI"); break; case DownloadThread.TYPE_FINISHED: Log.e(TAG, "7.主线程知道Download线程下载完成了...这时候可以更改主界面UI，收工"); break; default: break; } super.handleMessage(msg); } }; //子线程注入主线程的mUIhandler，可以在子线程执行任务的时候，随时发送消息回来主线程 mHandlerThread.setUIHandler(mUIhandler); //子线程开始下载 mHandlerThread.startDownload(); } @Override protected void onDestroy() { //有2种退出方式 mHandlerThread.quit(); //mHandlerThread.quitSafely(); 需要API>=18 super.onDestroy(); } }
运行的Log日志如下
源码解析
public class HandlerThread extends Thread {
HandlerThread 本质是一个线程，只是其持有了 handler，所以可在子线程进行消息处理和分发。
接下去看下构造函数相关的：
int mPriority;//优先级 int mTid = -1; Looper mLooper;//自带的Looper private @Nullable Handler mHandler; 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; }
HandlerThread(String name)，一个 HandlerThread(String name, int priority)，我们可以自己设定线程的名字以及优先级。注意！是 Process 里的优先级而不是Thread 的。/** * Call back method that can be explicitly overridden if needed to execute some * setup before Looper loops. */ protected void onLooperPrepared() { } @Override public void run() { mTid = Process.myTid(); Looper.prepare(); synchronized (this) { mLooper = Looper.myLooper(); notifyAll(); } Process.setThreadPriority(mPriority); onLooperPrepared(); Looper.loop(); mTid = -1; }
run 方法中首先获取线程 id,然后就调用了 Looper.prepare 方法创建一个 Looper,接着调用了 Looper.myLooper 方法获取到了当前线程的 Looper。
接着通过 notifyAll 通知等带唤醒，这里的等待是在 HandlerThread 的 getLooper 方法里调用的 wait 方法，getLooper 方法是为了获取该 HandlerThread 中的 Looper。
如果在没调用 HandlerThread 的 start 方法开启线程前就调用 getLooper 方法就通过 wait 方法暂时先进入等待，等到 run 方法运行后再进行唤醒。唤醒之后 run 方法中继续设置了构造函数中传入的优先级，接着调用了onLooperPrepared 方法，该方法是个空实现，该方法是为了在 Looper 开启轮询之前如果要进行某些设置，可以复写该方法。
最后调用Looper.loop开启轮询。退出的时候，将 mTid = -1；
public Looper getLooper() { 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(); } catch (InterruptedException e) { } } } return mLooper; }
这个方法是获取当前的 Looper，可以看到如果没有获取的时候就一直等待直到获取，而前面也提到了获取到了就唤醒了所有的线程，看来这是线程的等待-唤醒机制应用。
public Handler getThreadHandler() { if (mHandler == null) { mHandler = new Handler(getLooper()); } return mHandler; }
这个是获取 HandlerThread 绑定的 Looper 线程的 Handler
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; }
可以看到这两个方法去退出线程的 Looper 循环，那么这两个方法有什么区别呢,实际上都是调用了 MessageQueue 的 quit() 方法，源码如下:
void quit(boolean safe) { if (!mQuitAllowed) { throw new IllegalStateException("Main thread not allowed to quit."); } synchronized (this) { if (mQuitting) { return; } mQuitting = true; if (safe) { removeAllFutureMessagesLocked(); } else { removeAllMessagesLocked(); } // We can assume mPtr != 0 because mQuitting was previously false. nativeWake(mPtr); } }
可以看到: 当我们调用 quit 方法的时候，实际上执行了 MessageQueue 中的 removeAllMessagesLocked 方法，该方法的作用是把 MessageQueue 消息池中所有的消息全部清空，无论是延迟消息（延迟消息是指通过 sendMessageDelayed 或通过 postDelayed 等方法发送的需要延迟执行的消息，只要不是立即执行的消息都是延迟消息）还是非延迟消息。
而 quitSafely 方法时，实际上执行了 MessageQueue 中的 removeAllFutureMessagesLocked 方法，通过名字就可以看出，该方法只会清空 MessageQueue 消息池中所有的延迟消息，并将消息池中所有的非延迟消息派发出去让 Handler 去处理，quitSafely 相比于 quit 方法安全之处在于清空消息之前会派发所有的非延迟消息,一句话，就是清除未来需要执行的消息。
这两个方法有一个共同的特点就是：Looper 不再接收新的消息了,消息循环就此结束，此时通过 Handler 发送的消息也不会在放入消息杜队列了，因为消息队列已经退出了。应用这2个方法的时候需要注意的是：quit 方法从 API 1 就开始存在了，比较早，而 quitSafely 直到 API 18 才添加进来.
总结
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如果经常要开启线程，接着又是销毁线程，这是很耗性能的，
HandlerThread很好的解决了这个问题； -
HandlerThread由于异步操作是放在Handler的消息队列中的，所以是串行的，但只适合并发量较少的耗时操作。
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HandlerThread用完记得调用退出方法。 -
注意使用 handler 避免出现内存泄露