通過模擬學習Handler機制

序言

在Android中Handler無處不在，我們的應用程序的所有生命週期方法都是通過Handler實現線程切換的。而爲了保證UI的流暢性防止發生ANR，我們經常需要開啓一個線程處理耗時操作，然後通過Handler講結果顯示在UI線程。通過Android的源碼可以知道，Android中的觸摸事件，按鍵都是通過主線程處理的，如果把主線程阻塞了，那麼手機就不能響應任何操作了。

下面是一個應用程序的啓動入口

上面三處就是Looper的創建，和啓動循環。

可能有人奇怪，爲什麼一定要這麼麻煩的切換線程，爲什麼修改UI只能在主線程。因爲我們的View是線程不安全的，比如TextView的setText();

以上是setText的源碼，可見並沒有什麼 synchronized 關鍵字，可知其是線程不安全的，如果兩個線程同時去修改就會造成界面混亂。所以，Android中只允許UI線程去改。

而Handler就是Android提供給我們的異步消息框架，用來實現線程切換處理。在其中關鍵的就是這幾個類。

我在這裏把源碼都貼上，大家有時間自己運行一下試一試。

源碼

Handler

package P4;

public class Handler {
    Looper looper;

    public Handler(Looper looper) {
        this.looper = looper;
    }

    public Handler() {
        this(Looper.mainLooper());
    }

    public void handleMessage(Message message) {
        if (message.callback != null) {
            message.callback.run();
        }
    };

    public void sendMessage(Message message) {
        looper.getQueue().add(message);
    }

    public void sendMessageEmpty(int what) {
        Message message = new Message();
        message.what = what;
        looper.getQueue().add(message);
    }

    public void postMessage(Runnable callback) {
        Message message = new Message();
        message.callback = callback;
        looper.getQueue().add(message);
    }
}

Looper

package P4;

public class Looper {
    private static ThreadLocal<Looper> mLooper = new ThreadLocal<>();
    private static Looper mainLooper;
    private MessageQueue queue = new MessageQueue();

    public static void prepare(boolean isMain) {
        if (mLooper.get() != null) {
            throw new RuntimeException("looper has prepared");
        }
        mLooper.set(new Looper());
        if (isMain) {
            mainLooper = mLooper.get();
        }
    }

    /**
     * 獲取主線程的Looper
     * 
     * @return
     */
    public static Looper mainLooper() {
        return mainLooper;
    }

    public static void loop() {
        // 獲取當前線程的Looper
        Looper looper = mLooper.get();
        if (looper == null) {
            throw new RuntimeException("must call looper.perpared()");
        }
        while (true) {
            // 從當前線程的MessageQueue中獲取需要處理的消息
            // 如果消息爲空的話就等待
            Message message = looper.queue.next();
            if (message.target != null) {
                message.target.handleMessage(message);
            } else if (message.callback != null) {
                message.callback.run();
            }
        }
    }

    public MessageQueue getQueue() {
        return queue;
    }

}

Message

package P4;

public class Message {
    public Runnable callback;
    public int what;
    public int arg1;
    public int arg2;
    public Handler target;
}

MessageQueue

package P4;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MessageQueue {
    List<Message> messages = new ArrayList<>();

    public synchronized Message next() {
        while (messages.size() == 0) {
            try {
                //消息爲空，等待
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        notifyAll();
        return messages.remove(0);
    }

    public synchronized void add(Message message) {
        messages.add(message);
        //喚醒
        notifyAll();
    }
}

APP(測試類，相當於一個Android程序)

package P4;

public class App {
    Handler handler;

    public static void main(String[] args) {
        Looper.prepare(true);
        new BackgroundThread(new Handler(), "後臺進程").start();

        Looper.loop();
    }

}

class BackgroundThread extends Thread {
    Handler uiHandler;

    public BackgroundThread(Handler handler, String name) {
        uiHandler = handler;
        setName(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":後臺處理進度" + i);
            try {
                sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            final int finaI = i;
            uiHandler.postMessage(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":前臺更新UI-進度" + finaI);
                }
            });
        }
        uiHandler.postMessage(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":下載完成");
            }
        });
    }
}

運行結果