Android 消息机制以及handler的内存泄露

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！