30分鐘帶你搞懂Handler

Handler是什么?

對于Handler 我們都不太陌生 這是我們Android的消息傳輸機(jī)制 我們都知道它是用來幫我們通過子線程發(fā)送消息到主線程 供我們主線程進(jìn)行更新UI操作的 那他為什么可以完成線程間的通信呢?

Handler 包含了什么?

Handler更新UI界面的機(jī)制,也是消息處理的機(jī)制,可以發(fā)送消息,也可以處理消息
Message 接收處理消息對象
Looper 每個(gè)線程只有1個(gè):可讀取MessageQueue消息隊(duì)列,管理此線程里的MessageQueue(消息隊(duì)列)遵循先進(jìn)先出讀到消息后從消息隊(duì)列取出交給handler
Message Queue(消息隊(duì)列):用來存放線程放入的消息

Handler消息機(jī)制是什么?

Handler 機(jī)制中包含了幾個(gè)關(guān)鍵的對象,Looper,MessageQueue,Message。在使用 Handler 的時(shí)候,在 handler 所創(chuàng)建的線程需要維護(hù)一個(gè)唯一的 Looper 對象,每個(gè)線程對應(yīng)一個(gè) Looper, 每個(gè)線程的 Looper 通過 ThreadLocal 來保證。Looper 對象的內(nèi)部又維護(hù)有唯一的一個(gè)MessageQueue 鏈表,所以一個(gè)線程可以有多個(gè) Handler,但是只能有一個(gè) Looper 和一個(gè)MessageQueue。Message 在 MessageQueue 不是通過一個(gè)列表來存儲的,而是將傳入的Message 存入到了上一個(gè) Message 的 next 中,在取出的時(shí)候通過頂部的 Message 按放入的順序依次取出 Message。Looper 對象通過 loop()方法開啟了一個(gè)死循環(huán),不斷地從 looper 內(nèi)的 MessageQueue 中取出 Message,然后通過 handler 將消息分發(fā)傳回 handler 所在的線程

如果對Handler有了解的朋友會覺得卻是就是挺簡單的 但是對于初學(xué)者來說 這TM是啥都是些什么玩意 哈哈哈 不要著急 我們今天通過源碼來給大家講解一下 關(guān)于Handler機(jī)制的執(zhí)行流程

我們先來通過一張流程圖來看一下我們是怎么把消息從子線程發(fā)送到主線程的:


image.png

Handler源碼

首先我們都知道Activity創(chuàng)建以后會首先走到我們ActivityTrhead 的main 函數(shù)中(也就是我們的main方法)

ActivityThread.png

這里我們發(fā)現(xiàn) 咦 怎么我們main方法中還會幫我們創(chuàng)建Looper的? 當(dāng)你對java夠熟悉的時(shí)候 大家就可以進(jìn)入源碼中了解一下 我們就會發(fā)現(xiàn) 其實(shí)我們對代碼的理解過于偏淺 咳咳 跑題了 我們首先去我們的第一步Looper.prepareMainLooper()這個(gè)方法中看一看:


image.png

我們發(fā)現(xiàn)其實(shí)就是調(diào)用了Looper中的一個(gè)方法 進(jìn)入方法第一步就執(zhí)行了一個(gè) 本類中的prepare()方法 這個(gè)方法是做什么的呢? 我們點(diǎn)進(jìn)去繼續(xù)看:


image.png

這里我們發(fā)現(xiàn)它給我們做了一個(gè)判斷 sTreadLocal.get() 獲取到的這個(gè)對象是否不為空 不為空就給我們拋出異常 否則就幫我們set()一個(gè)。 我們這個(gè)時(shí)候就想問了 這個(gè)sTreadLocal是個(gè)什么東西?為什么要通過他來獲取Looper呢?

image.png

我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)sThreadLocal 就是線程內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲類的對象 ,通過他可以在指定的線程中存儲數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)只有在指定線程中可以獲取
我們看一下這個(gè)ThreadLocal給我們提供的set() get()方法:

set()方法:


image.png

這里我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)ThreadLocalMap 一個(gè)map集合 我們發(fā)現(xiàn)這一步吧我們的當(dāng)前線程和我們當(dāng)前線程的Looper對象 通過 key value 的形式 綁定到了一個(gè)ThreadLocalMap 對象中
我們看一下Looper的構(gòu)造方法中都創(chuàng)建了什么:

image.png

我們發(fā)現(xiàn)它幫我們創(chuàng)建了一個(gè)MessageQueue();并把我們的的當(dāng)前線程對象賦值給了mThread 這里特別重要 我們的Looper只能有一個(gè)MessageQueue 而且是在創(chuàng)建Looper時(shí)創(chuàng)建了 也就是同步創(chuàng)建的。

有了賦值set() 我們再來看看取值get()方法

get()方法 :


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image.png

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get()方法中代碼很多 但是原理很簡單 就是有就使用 沒有就賦值嘛
我們只需要知道我們通過這個(gè)get()方法返回的是我們當(dāng)前線程的Looper對象就可以啦

弄懂這兩個(gè)方法以后我們就知道了我們prepare這個(gè)方法中都了什么 :判斷我們Looper是否存在 不存在的話就幫我們創(chuàng)建 存在就從ThreadLocalMap中取出當(dāng)前線程對應(yīng)的Looper對象

我們繼續(xù)往下看:
prepareMainLooper這個(gè)方法:


image.png

我們這里的sMainLooper就是一個(gè)默認(rèn)為空的Loopr對象


image.png

我們看到如果他存在的話 就拋出異常 不存在的話就調(diào)用本類的myLooper方法
這個(gè)myLooper都干了什么呢?我們點(diǎn)進(jìn)去看一下 :


image.png

這個(gè)地方就通過我們ThreadLocal的get()方法取出我們當(dāng)前線程的Looper對象

到這里我們的 Looper.prepareMainLooper(); 創(chuàng)建主線程Looper對象就完成了

我們接下來往下看


image.png

我們發(fā)現(xiàn)我們這里又調(diào)用了Looper.loop() 這個(gè)方法, 這個(gè)方法就是我們輪詢消息的方法


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又是一段長代碼 是不是看的讓人頭大 不要慌 看源碼就是很繁瑣的 我們要有耐心
我們首先看到 調(diào)用了myLooper()這個(gè)方法 這個(gè)方法是做什么呢?

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我們發(fā)現(xiàn)它和我們ThreadLocal.get()這個(gè)方法功能是一樣的 都是獲取到我們保存的Looper對象
我們接下來看它又做了哪些事呢?
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這里把我們Looper對象的MessageQueue取出來
image.png

通過死循環(huán) 不斷的調(diào)用MessageQueue 消息隊(duì)列 對象的next()方法 獲取到Message 直到我們的消息隊(duì)列中沒有消息 返回 這個(gè)next()方法里面是怎么把消息給我們?nèi)〕瞿兀?br> 這個(gè)方法中代碼太多 我就把核心給取出展示:
image.png

image.png

這里就是定義一個(gè)空的Message 然后把我們的消息隊(duì)列中的消息 進(jìn)行取出 把每一個(gè)值都賦值給我們空的Message 然后把我們賦值過后的Message返回

如果我們的消息隊(duì)列中有消息的話 就會一直調(diào)用這個(gè)next方法進(jìn)行取值 直到消息隊(duì)列中的消息為空 next就會堵塞線程 否則loop循環(huán)就會無限循環(huán)下去 當(dāng)我們獲取到消息以后我們用做了什么事情呢?

image.png

我們發(fā)現(xiàn)我們調(diào)用了一個(gè)msg.target.dispatchMessage()方法 首先我們要知道m(xù)sg.target是什么


image.png

原來他是一個(gè)Handler 的對象 我們接下來再看dispatchMessage這個(gè)是干了什么:


image.png

我*** 有沒有感覺到最下面那一行代碼特別熟悉:
這就是我們創(chuàng)建Handler的時(shí)候


image.png

這個(gè)handleMessage方法嗎 原來就是這個(gè)地方把我們的msg傳遞給我們的Handler了啊 是不是覺得其實(shí)也不是那么的困難 看完了以上的代碼 我們接下來再來看我們的Handler 哈哈哈哈哈 這里才到我們的Handler 是不是覺得已經(jīng)很無聊了 馬上步入正題:

我們先看一下我們創(chuàng)建Handler的時(shí)候都幫我們干了什么:


image.png

繼續(xù)往里看:


image.png

我們發(fā)現(xiàn)它調(diào)用了myLooper()這個(gè)方法 這個(gè)發(fā)法我們之前已經(jīng)看到過了:
是用來獲取我們當(dāng)前線程的Looper對象的 接下來又把我們當(dāng)前線程Looper對象中的MessageQueue綁定到我們的Handler中的MessageQueue 。接下來就來看我們的發(fā)送消息事件吧
image.png

我們今天通過一個(gè)簡單的發(fā)送消息來進(jìn)行講解:
我們點(diǎn)進(jìn)去sendMessage方法發(fā)現(xiàn):


image.png

這里發(fā)送了一條默認(rèn)為0的延遲消息 這個(gè)方法又做了什么呢:

image.png

又指定時(shí)間發(fā)送了一條消息-->

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這個(gè)方法定義了一個(gè)空的MessageQueue綁定我們Handler的MessageQueue 又往下走enqueueMessage()方法:

image.png

我們發(fā)現(xiàn)這里把我們存儲到msg.target的這個(gè)Handler賦值給了我們當(dāng)前的Handler 接下來調(diào)用了MessageQueue的enqueueMessage() :


image.png

首先對我們的 msg.target 也就是 Hander進(jìn)行了一次判空 如果為空就給我們拋出異常

         Message p = mMessages;
            boolean needWake;
            if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
                // New head, wake up the event queue if blocked.
                msg.next = p;
                mMessages = msg;
                needWake = mBlocked;
            } else {
                // Inserted within the middle of the queue.  Usually we don't have to wake
                // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue
                // and the message is the earliest asynchronous message in the queue.
                needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
                Message prev;
                for (;;) {
                    prev = p;
                    p = p.next;
                    if (p == null || when < p.when) {
                        break;
                    }
                    if (needWake && p.isAsynchronous()) {
                        needWake = false;
                    }
                }
                msg.next = p; // invariant: p == prev.next
                prev.next = msg;
            }

首先判斷我們消息隊(duì)列中是否有消息 如果沒有就直接放到第一個(gè) 如果有消息的話就放到他的后面

這個(gè)時(shí)候我們的消息就完全的存放到了我們MessageQueue中 我們的的ActivityThread 的main 方法中的Looper.loop 就會把我們消息隊(duì)列中的消息輪詢?nèi)〕?給我們handler使用了

還有一點(diǎn)就是我們Handler的內(nèi)存泄漏問題:

在使用 Handler 的過程中,需要注意內(nèi)存泄漏,因?yàn)?handler 是用來進(jìn)行線程間通信的,所
以新開啟的線程會持有 Handler 引用的,如果 Activity 中創(chuàng)建 Handler,并且是非靜態(tài)內(nèi)部類
的形式,就有可能造成內(nèi)存泄漏。非靜態(tài)的內(nèi)部類是會隱式持有外部類的引用,所以當(dāng)其他
線程持有了 handler,線程沒有被銷毀,就意味著 Activity 會一致被 Handler 持有引用而無法導(dǎo)
致回收。同時(shí) MessageQueue 中如果存在未處理完的 Message,Message 的 target 也是對 Acivity
的持有引用,也會造成內(nèi)存泄漏。
解決的方法,可以使用靜態(tài)的內(nèi)部類+弱引用的方式。在外部類對象被銷毀時(shí),將
MessageQueue 中 的 消 息 清 空 。 如 Activity 的 onDestroy 時(shí) 將 消 息 情 況 , 調(diào) 用
handler.removeCallbacksAndMessages(null); 清空消息

以上就是我總結(jié)的Handler啦 有沒有學(xué)到什么呢~
如果您發(fā)現(xiàn)了哪些錯(cuò)誤可以聯(lián)系我哦~

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