Android之Handler用法總結

很多初入Android或Java開發的新手對Thread、Looper、Handler和Message仍然比較迷惑，衍生的有HandlerThread、java.util.concurrent、Task、AsyncTask由於目前市面上的書籍等資料都沒有談到這些問題，今天就這一問題做更系統性的總結。我們創建的Service、Activity以及Broadcast均是一個主線程處理，這裏我們可以理解爲UI線程。但是在操作一些耗時操作時，比如I/O讀寫的大文件讀寫，數據庫操作以及網絡下載需要很長時間，爲了不阻塞用戶界面，出現ANR的響應提示窗口，這個時候我們可以考慮使用Thread線程來解決。

對於從事過J2ME開發的程序員來說Thread比較簡單，直接匿名創建重寫run方法，調用start方法執行即可。或者從Runnable接口繼承，但對於Android平臺來說UI控件都沒有設計成爲線程安全類型，所以需要引入一些同步的機制來使其刷新，這點Google在設計Android時倒是參考了下Win32的消息處理機制。

1. 對於線程中的刷新一個View爲基類的界面，可以使用postInvalidate()方法在線程中來處理，其中還提供了一些重寫方法比如postInvalidate(int left,int top,int right,int bottom) 來刷新一個矩形區域，以及延時執行，比如postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds)或postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds,int left,int top,int right,int bottom) 方法，其中第一個參數爲毫秒

2. 當然推薦的方法是通過一個Handler來處理這些，可以在一個線程的run方法中調用handler對象的 postMessage或sendMessage方法來實現，Android程序內部維護着一個消息隊列，會輪訓處理這些，如果你是Win32程序員可以很好理解這些消息處理，不過相對於Android來說沒有提供 PreTranslateMessage這些干涉內部的方法。

3. Looper又是什麼呢? ，其實Android中每一個Thread都跟着一個Looper，Looper可以幫助Thread維護一個消息隊列，但是Looper和Handler沒有什麼關係，我們從開源的代碼可以看到Android還提供了一個Thread繼承類HanderThread可以幫助我們處理，在HandlerThread對象中可以通過getLooper方法獲取一個Looper對象控制句柄，我們可以將其這個Looper對象映射到一個Handler中去來實現一個線程同步機制，Looper對象的執行需要初始化Looper.prepare方法就是昨天我們看到的問題，同時推出時還要釋放資源，使用Looper.release方法。

4.Message 在Android是什麼呢? 對於Android中Handler可以傳遞一些內容，通過Bundle對象可以封裝String、Integer以及Blob二進制對象，我們通過在線程中使用Handler對象的sendEmptyMessage或sendMessage方法來傳遞一個Bundle對象到Handler處理器。對於Handler類提供了重寫方法handleMessage(Message msg) 來判斷，通過msg.what來區分每條信息。將Bundle解包來實現Handler類更新UI線程中的內容實現控件的刷新操作。相關的Handler對象有關消息發送sendXXXX相關方法如下，同時還有postXXXX相關方法，這些和Win32中的道理基本一致，一個爲發送後直接返回，一個爲處理後才返回 .

5. java.util.concurrent對象分析，對於過去從事Java開發的程序員不會對Concurrent對象感到陌生吧，他是JDK 1.5以後新增的重要特性作爲掌上設備，我們不提倡使用該類，考慮到Android爲我們已經設計好的Task機制，這裏不做過多的贅述，相關原因參考下面的介紹:

6. 在Android中還提供了一種有別於線程的處理方式，就是Task以及AsyncTask，從開源代碼中可以看到是針對Concurrent的封裝，開發人員可以方便的處理這些異步任務。

public class MyHandlerActivity extends Activity {
Button button;
MyHandler myHandler;
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super。onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R。layout。handlertest);
button = (Button) findViewById(R。id。button);
myHandler = new MyHandler();
// 當創建一個新的Handler實例時，它會綁定到當前線程和消息的隊列中，開始分發數據
// Handler有兩個作用， (1) : 定時執行Message和Runnalbe 對象
// (2): 讓一個動作，在不同的線程中執行。
// 它安排消息，用以下方法
// post(Runnable)
// postAtTime(Runnable，long)
// postDelayed(Runnable，long)
// sendEmptyMessage(int)
// sendMessage(Message);
// sendMessageAtTime(Message，long)
// sendMessageDelayed(Message，long)
// 以上方法以 post開頭的允許你處理Runnable對象
//sendMessage()允許你處理Message對象(Message裏可以包含數據，)
MyThread m = new MyThread();
new Thread(m)。start();
}
/**
* 接受消息，處理消息，此Handler會與當前主線程一塊運行
* */
class MyHandler extends Handler {
public MyHandler() {
}
public MyHandler(Looper L) {
super(L);
}
// 子類必須重寫此方法，接受數據
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
// TODO Auto-generated method stub
Log。d("MyHandler"， "handleMessage。。。。。。");
super。handleMessage(msg);
// 此處可以更新UI
Bundle b = msg。getData();
String color = b。getString("color");
MyHandlerActivity。this。button。append(color);
}
}
class MyThread implements Runnable {
public void run() {
try {
Thread。sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e。printStackTrace();
}
Log。d("thread。。。。。。。"， "mThread。。。。。。。。");
Message msg = new Message();
Bundle b = new Bundle();// 存放數據
b。putString("color"， "我的");
msg。setData(b);
MyHandlerActivity。this。myHandler。sendMessage(msg); // 向Handler發送消息，更新UI
}
}
}

Handler使用例1
這個例子是最簡單的介紹handler使用的,是將handler綁定到它所建立的線程中.
本次實驗完成的功能是:單擊Start按鈕，程序會開始啓動線程，並且線程程序完成後延時1s會繼續啓動該線程，每次線程的run函數中完成對界面輸出nUpdateThread...文字，不停的運行下去，當單擊End按鈕時，該線程就會停止，如果繼續單擊Start，則文字又開始輸出了。

軟件界面如下：

實驗主要部分代碼和註釋：

MainActivity.java:

複製代碼代碼如下:

package com.example.handler1;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.view.Menu;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {

    private TextView text_view = null;
    private Button start = null;
    private Button end = null;

    //使用handler時首先要創建一個handler
    Handler handler = new Handler();
    //要用handler來處理多線程可以使用runnable接口，這裏先定義該接口
    //線程中運行該接口的run函數
    Runnable update_thread = new Runnable()
    {
        public void run()
        {
            //線程每次執行時輸出"UpdateThread..."文字,且自動換行
            //textview的append功能和Qt中的append類似，不會覆蓋前面
            //的內容，只是Qt中的append默認是自動換行模式
            text_view.append("\nUpdateThread...");
            //延時1s後又將線程加入到線程隊列中
            handler.postDelayed(update_thread, 1000);

        }
    };

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        text_view = (TextView)findViewById(R.id.text_view);
        start = (Button)findViewById(R.id.start);
        start.setOnClickListener(new StartClickListener());
        end = (Button)findViewById(R.id.end);
        end.setOnClickListener(new EndClickListener());

    }

    private class StartClickListener implements OnClickListener
    {
        public void onClick(View v) {
            // TODO Auto-generated method stub
            //將線程接口立刻送到線程隊列中
            handler.post(update_thread);
        }
    }

    private class EndClickListener implements OnClickListener
    {

        public void onClick(View v) {
            // TODO Auto-generated method stub
            //將接口從線程隊列中移除
            handler.removeCallbacks(update_thread);
        }

    }

    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
        getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_main, menu);
        return true;
    }
}

activity_main.xml:

複製代碼代碼如下:

</LinearLayout>

Handler使用例2
這個例子比剛纔那個例子稍微複雜些。因爲這個例子中用到了handler的消息隊列機制，即通過handler中一個線程向消息隊列中用sendMessage方法發送消息，發送的消息當然可以用來傳遞參數。在handler中用handleMessage來處理消息，處理方法是獲得消息隊列中的消息參數，用這些參數來完成另外一些功能。
本實驗實現的是當開始按鈕按下時，會啓動一個線程，並綁定到handler中，該線程發送帶有參數的message到handler的消息隊列中，消息隊列的另一端獲取該消息，並且用該消息的參數來更新進度條。

軟件打開後：

單擊Start按鈕後，更新的進度條結果如下（怎麼感覺4.1版本android進度條那麼小呢？不懂該怎麼設置）：

實驗主要部分代碼和註釋：
MainActivity.java:

複製代碼代碼如下:

package com.example.handler2;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.Menu;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.ProgressBar;

public class MainActivity extends Activity {

    private ProgressBar progress_bar = null;
    private Button start = null;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        progress_bar = (ProgressBar)findViewById(R.id.progress_bar);
        start = (Button)findViewById(R.id.start);

        start.setOnClickListener(new StartOnClickListenr());
    }

    private class StartOnClickListenr implements OnClickListener
    {
        public void onClick(View v) {
            // TODO Auto-generated method stub
            //讓進度條顯示出來
            progress_bar.setVisibility(View.VISIBLE);
            //將線程加入到handler的線程隊列中
            update_progress_bar.post(update_thread);

        }
    }

    //創建一個handler，內部完成處理消息方法
    Handler update_progress_bar = new Handler()
    {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            // TODO Auto-generated method stub
            //super.handleMessage(msg);
            //顯示進度條
            progress_bar.setProgress(msg.arg1);
            //重新把進程加入到進程隊列中
            update_progress_bar.post(update_thread);
        }
    };//不加這個分號則不能自動添加代碼

    Runnable update_thread = new Runnable()
    {
        int i = 0;
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            i += 10;
            //首先獲得一個消息結構
            Message msg = update_progress_bar.obtainMessage();
            //給消息結構的arg1參數賦值
            msg.arg1 = i;
            //延時1s，java中的try+catch用來排錯處理
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO: handle exception
                e.printStackTrace();
            }
            //把消息發送到消息隊列中
            update_progress_bar.sendMessage(msg);
            if(i == 100)
                //把線程從線程隊列中移除
                update_progress_bar.removeCallbacks(update_thread);
        }
    };

    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
        getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_main, menu);
        return true;
    }
}

activity_main.xml:

複製代碼代碼如下:

</RelativeLayout>

Handler使用例3
上面2個例子表面上看handler使用了post方法啓動了runnbale，其實啓動的線程和activity主線程是同一個線程，因爲它只是運行了線程的run方法，而不是start方法。Mars老師實驗3的目的是爲了驗證僅使用handler的post方法是否處於同一個線程。
該實驗在主activtiy的onCreate函數中打印了2條關於本線程的信息，然後創建一個handler併爲它綁定一個線程，在線程的run方法中也打印了線程的信息，觀察2者的信息是否一樣。

結果如下：
說明這2個線程確實是同一線程，並且可以看出主界面中的文字大概過了10s才顯示出來，因爲語句setContentView(R.layout.activity_main);放在了handler的post啓動語句後面，而handler綁定的線程中又延時了10s，所以同時也證明了只有是同一個線程纔會出現這種情況。

程序主要代碼和註釋如下：

MainActivity.java:

複製代碼代碼如下:

package com.example.handler3;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.view.Menu;

public class MainActivity extends Activity {

    //新建一個handler
    private Handler handler = new Handler();
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        //將runnable加載到handler的線程隊列中去
      // handler.post(r);
        Thread t = new Thread(r);
        t.start();
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //打印activtiy線程信息
        System.out.println("activity_id---->"+Thread.currentThread().getId());
        System.out.println("activity_name---->"+Thread.currentThread().getName());
    }

    Runnable r = new Runnable()
    {
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            //打印新建線程信息
            System.out.println("handler_id---->"+Thread.currentThread().getId());
            System.out.println("handler_name---->"+Thread.currentThread().getName());
            //延時10s，爲了觀察主界面中內容出現的時間
            try {
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO: handle exception
                e.printStackTrace();
            }
        }

    };

    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
        getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_main, menu);
        return true;
    }
}

如果把語句：
handler.post(r);
換成：
Thread t = new Thread(r);
t.start();
其它的不變，則程序運行時主界面內容立刻就顯示出來了，且系統輸出如下：
這2者都說明這樣綁定的線程與它所在的activity線程就不是同一個線程了。

Handler使用例4
這個例子將學會怎樣不使用runnable來啓動一個線程，而是用HandlerThread的looper來構造一個handler，然後該handler自己獲得消息，並傳遞數據，然後又自己處理消息，當然這是在另一個線程中完成的。
消息結構中傳遞簡單的整型可以採用它的參數arg1和arg2，或者傳遞一些小的其它數據，可以用它的object，該object可以是任意的對象。當需要傳送比較大的數據是，可以使用消息的setData方法，該方法需要傳遞一個Bundle的參數。Bundle中存放的是鍵值對的map，只是它的鍵值類型和數據類型比較固定而已。

程序主要代碼和註釋如下：
MainActivity.java:

複製代碼代碼如下:

package com.example.handler4;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.HandlerThread;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.view.Menu;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        System.out.println("activity_ID---->"+Thread.currentThread().getId());
        //新建一個HanderThread對象，該對象實現了用Looper來處理消息隊列的功能
        HandlerThread handler_thread = new HandlerThread("handler_thread");
        handler_thread.start();
        //MyHandler類是自己繼承的一個類，這裏採用hand_thread的Looper來初始化它
        MyHandler my_handler = new MyHandler(handler_thread.getLooper());
        //獲得一個消息msg
        Message msg = my_handler.obtainMessage();

        //採用Bundle保存數據，Bundle中存放的是鍵值對的map，只是它的鍵值類型和數據類型比較固定而已
        Bundle b = new Bundle();
        b.putString("whether", "晴天");
        b.putInt("temperature", 34);
        msg.setData(b);
      //將msg發送到自己的handler中，這裏指的是my_handler,調用該handler的HandleMessage方法來處理該mug
        msg.sendToTarget();
    }

    class MyHandler extends Handler
    {
        //空的構造函數
        public MyHandler()
        {}
        //以Looper類型參數傳遞的函數，Looper爲消息泵，不斷循環的從消息隊列中得到消息並處理，因此
        //每個消息隊列都有一個Looper，因爲Looper是已經封裝好了的消息隊列和消息循環的類
        public MyHandler(Looper looper)
        {
            //調用父類的構造函數
            super(looper);
        }
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            // TODO Auto-generated method stub
            System.out.println("Handler_ID---->"+Thread.currentThread().getId());
            System.out.println("Handler_Name---->"+Thread.currentThread().getId());
            //將消息中的bundle數據取出來
            Bundle b = msg.getData();
            String whether = b.getString("whether");
            int temperature = b.getInt("temperature");
            System.out.println("whether= "+whether+" ,temperature= "+temperature);
        }

    }

    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
        getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_main, menu);
        return true;
    }
}

總結：
Android中的handler可以用來完成異步的消息出來，即發送消息和接收消息相互獨立，可以同時運行。在例1和例2中，實際上handler中使用的線程是與它所在的activity處於同一個主線程，因爲handler中調用的runnable接口是直接運行該接口的run函數的，而不是start函數。例3專門比較了這2中情況。例4學會使用怎樣在新線程中處理消息的方法。

熙雯FO

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