欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  移动技术

Android 消息机制以及handler的内存泄露

程序员文章站 2024-03-05 13:56:00
handler 每个初学android开发的都绕不开handler这个“坎”,为什么说是个坎呢,首先这是android架构的精髓之一,其次大部分人都是知其然却不知其所...

handler

每个初学android开发的都绕不开handler这个“坎”,为什么说是个坎呢,首先这是android架构的精髓之一,其次大部分人都是知其然却不知其所以然。今天看到handler.post这个方法之后决定再去翻翻源代码梳理一下handler的实现机制。

异步更新ui

先来一个必背口诀“主线程不做耗时操作,子线程不更新ui”,这个规定应该是初学必知的,那要怎么来解决口诀里的问题呢,这时候handler就出现在我们面前了(asynctask也行,不过本质上还是对handler的封装),来一段经典常用代码(这里忽略内存泄露问题,我们后面再说):

首先在activity中新建一个handler:

private handler mhandler = new handler() {
    @override
    public void handlemessage(message msg) {
      super.handlemessage(msg);
      switch (msg.what) {
        case 0:
          mtesttv.settext("this is handlemessage");//更新ui
          break;
      }
    }
  };

然后在子线程里发送消息:

new thread(new runnable() {
      @override
      public void run() {
        try {
          thread.sleep(1000);//在子线程有一段耗时操作,比如请求网络
          mhandler.sendemptymessage(0);
        } catch (interruptedexception e) {
          e.printstacktrace();
        }
      }
    }).start();

至此完成了在子线程的耗时操作完成后在主线程异步更新ui,可是并没有用上标题的post,我们再来看post的版本:

new thread(new runnable() {
      @override
      public void run() {
        try {
          thread.sleep(1000);//在子线程有一段耗时操作,比如请求网络
          handler handler = new handler();
          handler.post(new runnable() {
            @override
            public void run() {
              mtesttv.settext("this is post");//更新ui
            }
          });
        } catch (interruptedexception e) {
          e.printstacktrace();
        }
      }
    }).start();

从表面上来看,给post方法传了个runnable,像是开了个子线程,可是在子线程里并不能更新ui啊,那么问题来了,这是怎么个情况呢?带着这个疑惑,来翻翻handler的源码:

先来看看普通的sendemptymessage是什么样子:

public final boolean sendemptymessage(int what)
  {
    return sendemptymessagedelayed(what, 0);
  }
public final boolean sendemptymessagedelayed(int what, long delaymillis) {
    message msg = message.obtain();
    msg.what = what;
    return sendmessagedelayed(msg, delaymillis);
  }

将我们传入的参数封装成了一个消息,然后调用sendmessagedelayed:

public final boolean sendmessagedelayed(message msg, long delaymillis)
  {
    if (delaymillis < 0) {
      delaymillis = 0;
    }
    return sendmessageattime(msg, systemclock.uptimemillis() + delaymillis);
  }

再调用sendmessageattime:

public boolean sendmessageattime(message msg, long uptimemillis) {
    messagequeue queue = mqueue;
    if (queue == null) {
      runtimeexception e = new runtimeexception(
          this + " sendmessageattime() called with no mqueue");
      log.w("looper", e.getmessage(), e);
      return false;
    }
    return enqueuemessage(queue, msg, uptimemillis);
  }

好了,我们再来看post():

public final boolean post(runnable r)
  {
    return sendmessagedelayed(getpostmessage(r), 0);//getpostmessage方法是两种发送消息的不同之处
  }

方法只有一句,内部实现和普通的sendmessage是一样的,但是只有一点不同,那就是 getpostmessage(r) 这个方法:

private static message getpostmessage(runnable r) {
    message m = message.obtain();
    m.callback = r;
    return m;
  }

这个方法我们发现也是将我们传入的参数封装成了一个消息,只是这次是m.callback = r,刚才是msg.what=what,至于message的这些属性就不看了

android消息机制

看到这里,我们只是知道了post和sendmessage原理都是封装成message,但是还是不清楚handler的整个机制是什么样子,继续探究下去。

刚才看到那两个方法到最终都调用了sendmessageattime

public boolean sendmessageattime(message msg, long uptimemillis) {
    messagequeue queue = mqueue;
    if (queue == null) {
      runtimeexception e = new runtimeexception(
          this + " sendmessageattime() called with no mqueue");
      log.w("looper", e.getmessage(), e);
      return false;
    }
    return enqueuemessage(queue, msg, uptimemillis);
  }

这个方法又调用了 enqueuemessage,看名字应该是把消息加入队列的意思,点进去看下:

private boolean enqueuemessage(messagequeue queue, message msg, long uptimemillis) {
    msg.target = this;
    if (masynchronous) {
      msg.setasynchronous(true);
    }
    return queue.enqueuemessage(msg, uptimemillis);
  }

masynchronous这个异步有关的先不管,继续将参数传给了queue的enqueuemessage方法,至于那个msg的target的赋值我们后面再看,现在继续进入messagequeue类的enqueuemessage方法,方法较长,我们看看关键的几行:

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;

果然像方法名说的一样,一个无限循环将消息加入到消息队列中(链表的形式),但是有放就有拿,这个消息怎样把它取出来呢?

翻看messagequeue的方法,我们找到了next(),代码太长,不赘述,我们知道它是用来把消息取出来的就行了。不过这个方法是在什么地方调用的呢,不是在handler中,我们找到了looper这个关键人物,我叫他环形使者,专门负责从消息队列中拿消息,关键代码如下:

for (;;) {
   message msg = queue.next(); // might block
   ...
   msg.target.dispatchmessage(msg);
   ...
   msg.recycleunchecked();
}

简单明了,我们看到了我们刚才说的msg.target,刚才在handler中赋值了msg.target=this,所以我们来看handler中的dispatchmessage:

public void dispatchmessage(message msg) {
    if (msg.callback != null) {
      handlecallback(msg);
    } else {
      if (mcallback != null) {
        if (mcallback.handlemessage(msg)) {
          return;
        }
      }
      handlemessage(msg);
    }
  }

1.msg的callback不为空,调用handlecallback方法(message.callback.run())
2.mcallback不为空,调用mcallback.handlemessage(msg)
3.最后如果其他都为空,执行handler自身的 handlemessage(msg) 方法
msg的callback应该已经想到是什么了,就是我们通过handler.post(runnable r)传入的runnable的run方法,这里就要提提java基础了,直接调用线程的run方法相当于是在一个普通的类调用方法,还是在当前线程执行,并不会开启新的线程。

所以到了这里,我们解决了开始的疑惑,为什么在post中传了个runnable还是在主线程中可以更新ui。

继续看如果msg.callback为空的情况下的mcallback,这个要看看构造方法:

1.
public handler() {
    this(null, false);
  }
2.  
public handler(callback callback) {
    this(callback, false);
  }
3.
public handler(looper looper) {
    this(looper, null, false);
  }
4.
public handler(looper looper, callback callback) {
    this(looper, callback, false);
  }
5.
public handler(boolean async) {
    this(null, async);
  }
6.
public handler(callback callback, boolean async) {
    if (find_potential_leaks) {
      final class<? extends handler> klass = getclass();
      if ((klass.isanonymousclass() || klass.ismemberclass() || klass.islocalclass()) &&
          (klass.getmodifiers() & modifier.static) == 0) {
        log.w(tag, "the following handler class should be static or leaks might occur: " +
          klass.getcanonicalname());
      }
    }

    mlooper = looper.mylooper();
    if (mlooper == null) {
      throw new runtimeexception(
        "can't create handler inside thread that has not called looper.prepare()");
    }
    mqueue = mlooper.mqueue;
    mcallback = callback;
    masynchronous = async;
  }
7.
public handler(looper looper, callback callback, boolean async) {
    mlooper = looper;
    mqueue = looper.mqueue;
    mcallback = callback;
    masynchronous = async;
  }

具体的实现就只有最后两个,已经知道mcallback是怎么来的了,在构造方法中传入就行。

最后如果这两个回调都为空的话就执行handler自身的handlemessage(msg)方法,也就是我们熟知的新建handler重写的那个handlemessage方法。

looper

看到了这里有一个疑惑,那就是我们在新建handler的时候并没有传入任何参数,也没有哪里显示调用了looper有关方法,那looper的创建以及方法调用在哪里呢?其实这些东西android本身已经帮我们做了,在程序入口activitythread的main方法里面我们可以找到:

 public static void main(string[] args) {
  ...
  looper.preparemainlooper();
  ...
  looper.loop();
  ...

总结

已经大概梳理了一下handler的消息机制,以及post方法和我们常用的sendmessage方法的区别。来总结一下,主要涉及四个类handler、message、messagequeue、looper:

新建handler,通过sendmessage或者post发送消息,handler调用sendmessageattime将message交给messagequeue

messagequeue.enqueuemessage方法将message以链表的形式放入队列中

looper的loop方法循环调用messagequeue.next()取出消息,并且调用handler的dispatchmessage来处理消息

在dispatchmessage中,分别判断msg.callback、mcallback也就是post方法或者构造方法传入的不为空就执行他们的回调,如果都为空就执行我们最常用重写的handlemessage。

最后谈谈handler的内存泄露问题
再来看看我们的新建handler的代码:

private handler mhandler = new handler() {
    @override
    public void handlemessage(message msg) {
      ...
    }
  };

当使用内部类(包括匿名类)来创建handler的时候,handler对象会隐式地持有activity的引用。

而handler通常会伴随着一个耗时的后台线程一起出现,这个后台线程在任务执行完毕后发送消息去更新ui。然而,如果用户在网络请求过程中关闭了activity,正常情况下,activity不再被使用,它就有可能在gc检查时被回收掉,但由于这时线程尚未执行完,而该线程持有handler的引用(不然它怎么发消息给handler?),这个handler又持有activity的引用,就导致该activity无法被回收(即内存泄露),直到网络请求结束。

另外,如果执行了handler的postdelayed()方法,那么在设定的delay到达之前,会有一条messagequeue -> message -> handler -> activity的链,导致你的activity被持有引用而无法被回收。

解决方法之一,使用弱引用:

static class myhandler extends handler {
  weakreference<activity > mactivityreference;
  myhandler(activity activity) {
    mactivityreference= new weakreference<activity>(activity);
  }
  @override
  public void handlemessage(message msg) {
    final activity activity = mactivityreference.get();
    if (activity != null) {
      mimageview.setimagebitmap(mbitmap);
    }
  }
}

以上就是对android handler 消息机制的资料整理,后续继续补充相关资料,谢谢大家对本站的支持!