【朝花夕拾】Handler拾遗

        如果您的app中没有使用过Handler，那您一定是写了个假app；如果您笔试题中没有遇到Handler相关的题目，那您可能做了份假笔试题；如果您面试中没被技术官问到Handler的问题，那您也许碰到了个假面试……因为它太重要了，也太容易因使用不当二带来很多问题。笔者工作这么多年，对Handler经常感觉如芒在背，如鲠在喉，使用起来经常不太自信，所以不得不专门回过头来好好研究和整理一下，解决掉这个大麻烦。如果您也有我这样的感受，希望本文能给您带来一定的帮助。为了方便理解和记忆，笔者把Handler机制类比到生活中具体的场景，希望能够做到通俗易懂，加深读者的印象。另外，笔者技术有限，有描述不当的地方，请雅正。

 

        本文主要分为如下几个部分

        一、痴汉委托媒婆送情书：Handler发送Message

        二、媒婆把情书存入信箱：将Message插入到MessegeQueue消息队列

        三、妹子派丫鬟取情书：Looper取消息

        四、妹子读情书：对消息的处理（注意：这一节是重难点，对理解Handler反馈消息比较重要，后面还会继续讲到）

        五、妹子的回应：消息回调

        六、妹子对痴汉说：“你的都是我的，我的还是我的”：回调函数所在线程问题分析

        七、做好安全措施：Handler内存泄漏问题

        八、爱情的结晶：笔试与面试要点       

 

        Android中子线程和UI线程(即主线程)，就像古时候的痴男和怨女。某天，一痴汉看上了一妹子，一见钟情，想要表达爱意和提亲。可是，那个时代，即使再心急火燎的，也不能冒冒失失直接去找妹子求婚啊。怎么办呢？痴汉顺理成章想到了媒婆——Handler！稍有一点Android开发基础的朋友都知道“主线程不做耗时操作，子线程不更新UI ”。可是当子线程完成耗时操作，需要更新UI，要怎么办呢？Handler作为一名经验老到的媒婆，在痴汉(子线程)和妹子(UI线程)之间扮演了总要的信使角色。

 

        一、痴汉委托媒婆送情书：Handler发送Message

                                

             ① sendMessage(Message msg)源码截图

                  

             ② sendEmptyMessage(int what)源码截图

                  

                  

             ③ post(Runnable r) 源码截图

                  

                  

             ④ postDelayed(Runnable r, long delayMillis)源码截图

                  

         看，多么熟悉的面孔！！！没错，sendMessage(...)，sendEmptyMessage(...), post(...), postDelay(...)，平时使用最广泛的四个方法，媒婆Handler主要就是靠的这四招，替子线程向UI线程递信(发送Message)的。从上图中左上角我们可以直观地看到，这四个方法都直接或间接递地在调用sendMessageDelay(...)方法。殊途同归，Handler无论使用何种方法，其宗旨都是在想办法传递信息。无疑，Handler这个媒婆很聪明，会根据不同的场景选择使用其中的一种合适的方法。

         

         二、媒婆把情书存入信箱：将Message插入到MessegeQueue消息队列

         sendMessageDelay(...)层层往下走，会调用enqueue(...)方法。该方法会触发MessageQueue调用自己的enqueueMessage(...)方法。

          

          MessageQueue中enqueueMessage(...)方法的关键代码如下：

          

           MessageQueue，就像妹子的信箱，媒婆(Handler)送来的情书(Message)就被存储这个里面。它的学名叫做消息队列，从源码总可以看到，它采用链表的形式，无限循环将消息加入其中。

 

        三、妹子派丫鬟取情书：Looper取消息

        情书总是不期而至，媒婆把情书放入信箱，却没有通知妹子，妹子又如何知道意中人有信件送达呢？原来，妹子是大家闺秀，专门有丫鬟伺候她，时时刻刻检查着信箱。这个丫鬟就叫Looper，扮演着重要的角色。

        Looper中有个loop( )方法，正如以下代码所示，本质上是调用MessageQueue.next( )方法。这个方法可以对应MessageQueue.enqueueMessage(...)方法，一个无限循环存入Message，另一个就无限循环取出Message。就是Looper这个勤劳的丫鬟在不停查看信箱，有情书到了，就取出来交给妹子。如下代码显示了Looper从消息队列中取消息的关键代码，可以看到这是一个无限循环的过程。这里，要着重注意第14行, msg.target在前面的enqueueMessage(...)方法中有提到，"msg.target = this", 说明它就是Handler的一个实例，对应UI线程中new的Handler实例，它调用了dispatchMessage(msg),该方法的作用就是安排处理Message，后面(妹子读情书)中会详细讲到。

           

 1 public static void loop() {
 2         final Looper me = myLooper();
 3         if (me == null) {
 4             throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
 5         }
 6         final MessageQueue queue = me.mQueue;
 7         ...for (;;) {
 8             Message msg = queue.next(); // might block
 9             if (msg == null) {
10                 // No message indicates that the message queue is quitting.
11                 return;
12             }
13            ...try {
14                 msg.target.dispatchMessage(msg);
15                 ...
16             } finally {
17                 ...
18             }
19             ...
20             msg.recycleUnchecked();
21         }
22     }

         

       那么问题来了，Looper又是从哪里来的呢？难道是和孙猴子一样从石头中蹦出来的？Android程序本质上也是java程序。我们总是疑惑，为什么我们的app中怎么也找不到main( ) 入口？哈哈，其实仍然是有main( )入口函数的，在ActivityThread中：

   

1 public static void main(String[] args) {
2         ...
3         Looper.prepareMainLooper();
4         ...
5         Looper.loop();
6         ...
7     }

         豁然开朗了吧，Looper的身世都在main(...)方法中！Looper.prepareMainLooper()作用是生成一个Looer实例，然后就Looper就调用了loop( )方法，开启了她作为丫鬟勤劳的一生。

        只能说妹子的命是真好，有个好爹，她从出生开始，老爹就为她安排好了体贴的丫鬟，全心全意地为她服务着。

 

        四、妹子读情书：对消息的处理（注意：这一节是重难点，对理解Handler反馈消息比较重要，后面还会继续讲到）

       上一节 ”妹子派丫鬟取情书”中提到了该方法(loop( )方法中的第14行)。此刻，情书已经到了妹子的手中， 妹子要开始享受地读情书了。

        

        这里，msg.callback就是Runnable类型，看到这里，有没有想到点什么呢？是不是想到了post(Runnable r)和postDelay( ...)的参数？没错，这里就有如下两种情形

         (1) 如果您在发送消息的时候选择的是post(...)或者postDelay(...)：

              回头看第1节中，这两种方法直接或间接调用sendMessageDelayed(Message msg ,long delayMills)时，传入的Message实例方式为getPostMessage(Runnable r)

             

             看到“m.callback = r”这一行，msg.callback != null就成立，后面调用handleCallback(msg)：

           

             这里的run( )就是调用了post(...)或postDelay(...)中参数Runnable实例的回调方法run( )，在run()中UI线程对界面更新。在这里，可能会有读者非常疑惑，子线程中怎么能直接更新UI呢？这里是不是笔者犯糊涂搞错了？其实这里，run( )中所在的线程仍然为UI线程，我们会在后续的小结中给出分析结果，到时候千万不要惊掉下巴噢！

         (2) 如果选择的是sendMessage(Message mgs)或sendEmptyMessage(int what)：

              这两种方法传递给sendMessageDelayed(Message msg ,long delayMills) 的实例msg，一般有两种途径，一种是new Message()(不推荐),另外一种是       Message.obtain( )。

             

             

             查看上述源码可知，根本没有msg.callback啥事了，其值就为null了。msg.callback != null不成立，从而走else分支，这里又要做出条件判断了。

            咳咳，注意了，笔者又要上思维导图了

            

             Handler有5个构造函数， 但实质上，都是调用的如下构造函数：

 构造函数1 
 1 public Handler(Callback callback, boolean async) {
 2         ...
 3         mLooper = Looper.myLooper();
 4         if (mLooper == null) {
 5             throw new RuntimeException(
 6                 "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
 7         }
 8         mQueue = mLooper.mQueue;
 9         mCallback = callback;
10         mAsynchronous = async;
11     }

构造函数2
1 public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
2         mLooper = looper;
3         mQueue = looper.mQueue;
4         mCallback = callback;
5         mAsynchronous = async;
6     }

        我们回过头来看看dispatchMessage(...)方法，mCallback就是实例化Handler时传入的。如果实例化时传入了Callback实例，则mCallback != null，这样就调mCallback .handleMessage(msg)，在实例中override该方法。而如果在实例化的时候，没有传入Callback实例，那就调用自己的handleMessage(...)，如下所示，其实它是个空函数，也需要在实例中去override。

       

       此时可刻，读者应该很清楚咱们的妹子是如何处理信件了的吧，如果还不清楚，请对照源码截图，再看一遍 ^_^。

 

       五、妹子的回应：消息回调

       妹子看完了情书，总得给痴汉一些反馈吧，是开心？还是生气？要不然痴汉长期得不到反馈，说不定心灰意冷，要移情别恋。

       对于妹子的反映，这里接着上一节内容继续往下看。        

 post(...)和postDelay(...)的情况更新界面

 1 new Thread(new Runnable() {
 2             @Override
 3             public void run() {
 4                 new Handler().post(new Runnable() {
 5                     @Override
 6                     public void run() {
 7                         mTextView.setText("收到你的信，无比开心，咱们小花园见");
 8                     }
 9                 });
10             }
11         }).start();
12 ...
13 new Thread(new Runnable() {
14             @Override
15             public void run() {
16                 new Handler().postDelayed(new Runnable() {
17                     @Override
18                     public void run() {
19                         mTextView.setText("收到你的信，无比开心，咱们小花园见");
20                     }
21                 },1000);
22             }
23         }).start();

 

 sendMessage(...)和sendEmptyMessage(...)的情况更新界面
 1 private Handler mHandler = new Handler() {
 2         @Override
 3         public void handleMessage(Message msg) {
 4             super.handleMessage(msg);
 5             switch (msg.what) {
 6                 case 0x001:
 7                     mTextView.setText("收到你的信，无比开心，咱们小花园见");
 8                     break;
 9                 default:
10                     break;
11             }
12         }
13     };
14 ...
15 new Thread(new Runnable() {
16             @Override
17             public void run() {
18                 Message msg = Message.obtain();
19                 msg.what = 0x001;
20                 mHandler.sendMessage(msg);
21             }
22         }).start();
23 ...
24  new Thread(new Runnable() {
25             @Override
26             public void run() {
27                 mHandler.sendEmptyMessage(0x001);
28             }
29         }).start();
    说明：这种就是上一节中第二中情况，笔者平时自己写代码的时候，没有在new Handler的时候传入Callback，这里就override了handler自己的handleMessage方法。

 如此一来，痴汉和妹子就过上了甜蜜的生活了。

 

      六、妹子对痴汉说：“你的都是我的，我的还是我的”：回调函数所在线程问题分析

      还记得第4节中第(1)小节中留下的疑问吗？就是篇中的红色部分。要说new Handler中override的handleMessage(msg)方法在UI主线程之中，相信读者都不会有异议，就像妹子(UI主线程)说："我的还是我的"。可是post(...)和postDelay(...)中Runnable的回调方法run(),也是执行在UI主线程中，那就有疑惑了。

     无图无真相，先来看看一个例子：

     

    打印结果为

    

       实验结果这证明了之前的结论。其实，如果从基础语法来分析，Runnable只是一个接口，run( )是它的一个抽象方法。还是第4节中红色部分提到过，中途调用了msg.callback.run( )，就是调用的Runnalbe实例的run(),就是一个普通的回调方法而已，而不是开辟的一个子线程，不能因为看到run( )就认为是多线程。这一点如果java多线程基础比较扎实，就容易理解了，这里不做深入描述，请读者自行研究，有机会的话再单独写一篇java多线程的文章。

       所以，妹子(UI线程)对"霸道"地对痴汉(子线程)说：“你的都是我的，我的还是我的”。^_^

       结论：无论是override的handleMessage(msg)方法，还是这里的run( )，都是在主线程中完成的。仍然搞不清楚原理的，可以先记住这个结论。

 

      七、做好安全措施：Handler内存泄漏问题

      虽然是合法夫妻，但激情燃烧的同时，必要的安全措施还是要做的。

      Hander内存泄漏的问题，也是很常见的问题。这里推荐别人写得不错的博客，https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/50839443

     

     八、爱情的结晶：笔试与面试要点

      Handler既然如此的重要，那笔试面试啥的，都不在话下了。笔者这么多年参加面试情况看 ，80%的情况是要和笔试或者和技术面试官聊到的。所以，如果你要找工作了，一定要好好组织语言，把自己所知道的说清楚。关于这一块，有如下几个要点(根据自己经验终结)：（1）如果是笔试题，一般会问：Handler，Message，MessageQueue，Looper，ActivityThread之间的关系。（2）如果是技术官面，一般会让你说说Handler机制。这里就按照我文中的思路，按照 Message封装消息，Handler发送Message，MessageQueue存入Message，Looper.loop( )循环取Message，发送到UI线程中，回调的方式给出回应即可。（3）聊到内存泄漏的时候，可以扩展到Handler引起的泄漏问题，可以加分。（4）跨进程通信有哪些方式，Handler便是其中之一。（5）谈到AsyncTask的时候，可以提到是对Handler的封装(第三方插件EventBus，个人猜测也是封装了Handler，没有研究过其源码，读者可以自己去证实)。

     

       目前先总结到这里，后续会对文中提到的子线程问题，内存泄漏等问题展开，或单独成文，或在本文中补充。笔者知识有限，有很多不足之处，请不吝赐教。也感谢您的阅读，希望能对读者有一定的帮助，即便读者可能很少很少，谢谢！！！