Android多线程之HandlerThread源码解析
程序员文章站
2022-03-23 08:43:31
想要了解 HandlerThread 的工作原理需要先对 Android 系统中以 Handler、Looper、MessageQueue 组成的异步消息处理机制有所了解，如果你还没有这方面的知识，可以先看我写的另一篇文章： "Handler、Looper与MessageQueue源码解析" 一、概 ......
想要了解 HandlerThread 的工作原理需要先对 Android 系统中以 Handler、Looper、MessageQueue 组成的异步消息处理机制有所了解，如果你还没有这方面的知识，可以先看我写的另一篇文章：
一、概述
先来了解下 HandlerThread 的几个特性
- HandlerThread 继承于 Thread，本身就是一个线程类
- HandlerThread 在内部维护了自己的 Looper 对象，所以可以进行 looper 循环
- 创建 HandlerThread 后需要先调用
HandlerThread.start()方法再向其下发任务，通过run()方法来创建 Looper 对象 - 通过传递 HandlerThread 的 Looper 对象给 Handler 对象，从而可以通过 Handler 来向 HandlerThread 下发耗时任务
二、使用方式
再来看下 HandlerThread 的使用方式
创建 HandlerThread 并调用 start() 方法，使其在子线程内创建 Looper 对象
HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("HandlerThread");
handlerThread.start();
然后以 HandlerThread 内部的 Looper 对象为参数创建一个 Handler，通过 Handler 向子线程发送 Message，以此下发耗时任务，消息的接收者与任务的处理者则由回调函数 ChildCallback 来完成
Handler childThreadHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(), new ChildCallback());
//Callback 运行于子线程
private class ChildCallback implements Handler.Callback {
@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
//在此可以进行耗时操作
//如果需要更新UI，则需要通过主线程的Handler来完成
return false;
}
}
完整的示例代码如下所示
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String TAG = "MainActivity";
//Callback 运行于子线程
private class ChildCallback implements Handler.Callback {
@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
//在此可以进行耗时操作
//如果需要更新UI，则需要通过主线程的Handler来完成
Log.e(TAG, "ChildCallback 当前线程名：" + Thread.currentThread().getName() + " " + "当前线程ID：" + Thread.currentThread().getId());
Log.e(TAG, "耗时任务开始");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Log.e(TAG, "耗时任务结束");
//通知界面更新UI
uiHandler.sendEmptyMessage(1);
return false;
}
}
//运行于主线程的Handler，用于更新UI
@SuppressLint("HandlerLeak")
private Handler uiHandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Log.e(TAG, "uiHandler 当前线程名：" + Thread.currentThread().getName() + " " + "当前线程ID：" + Thread.currentThread().getId());
Toast.makeText(MainActivity.this, "耗时操作完成", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
};
//用于向子线程发布耗时任务的Handler
private Handler childThreadHandler;
private HandlerThread handlerThread;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
handlerThread = new HandlerThread("HandlerThread");
handlerThread.start();
childThreadHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(), new ChildCallback());
Log.e(TAG, "onCreate 当前线程名：" + Thread.currentThread().getName() + " " + "当前线程ID：" + Thread.currentThread().getId());
}
public void startTask(View view) {
childThreadHandler.sendEmptyMessage(1);
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
handlerThread.quit();
childThreadHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
}
}
程序运行后的日志如下所示，可以看出各个方法在调用时所处的线程
06-22 02:51:41.779 21977-21977/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: onCreate 当前线程名：main 当前线程ID：2 06-22 02:51:44.927 21977-21995/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: ChildCallback 当前线程名：HandlerThread 当前线程ID：497 06-22 02:51:44.928 21977-21995/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: 耗时任务开始 06-22 02:51:49.930 21977-21995/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: 耗时任务结束 06-22 02:51:49.930 21977-21977/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: uiHandler 当前线程名：main 当前线程ID：2
三、源码分析
先看下 HandlerThread 的类声明
Thread 的子类
public class HandlerThread extends Thread
两个构造函数，可以传入的参数分别是线程名和线程优先级
public HandlerThread(String name) {
super(name);
//使用默认的线程优先级
mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}
public HandlerThread(String name, int priority) {
super(name);
//使用自定义的线程优先级
mPriority = priority;
}
看下其 run() 方法
@Override
public void run() {
mTid = Process.myTid();
//触发当前线程创建 Looper 对象
Looper.prepare();
synchronized (this) {
//获取 Looper 对象
mLooper = Looper.myLooper();
//唤醒在等待的线程
//唤醒 getLooer() 中可能还处于等待状态的线程
notifyAll();
}
//设置线程优先级
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
//开启消息循环
Looper.loop();
mTid = -1;
}
Looper.prepare() 方法用于为当前线程创建一个 Looper 对象，在主线程需要依赖此 Looper 对象来构建一个 Handler 对象，通过该 Handler 对象来向子线程下发耗时任务（这些知识点可以在这里了解：）
之后可以看到有一个同步代码块，在当中调用了 notifyAll()来唤醒等待线程，那该唤醒的又是哪个线程呢？这里需要明确各个方法是运行于哪个线程，run() 方法肯定是运行于子线程，但用于向 HandlerThread 下发任务的 Handler 是初始化于主线程，因此 getLooper()方法也是运行于主线程的。由于是两个不同的线程，run() 方法和 getLooper() 的运行先后顺序是不明确的，因此 getLooper() 方法需要确保 Looper 对象不为 null 时才返回，否则将一直阻塞等待 Looper 对象初始化完成
//获取与当前线程关联的 Looper 对象
//因为 getLooper() 方法可能先于 run() 被调用，此时就需要先等待 Looper 对象被创建
public Looper getLooper() {
//如果当前线程未在运行，则返回 null
if (!isAlive()) {
return null;
}
synchronized (this) {
//如果当前线程已处理运行状态（已调用 start() 方法）且 Looper 对象还未创建
//则调用 wait() 方法释放锁，等待 Looper 对象创建
while (isAlive() && mLooper == null) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
return mLooper;
}
Looper 对象初始化完成后，就需要调用 Looper.loop() 来开启消息循环，至此 HandlerThread 的初始化操作就完成了
最后再贴一下 HandlerThread 的完整源码注释
package android.os;
import android.annotation.NonNull;
import android.annotation.Nullable;
/**
* Handy class for starting a new thread that has a looper. The looper can then be
* used to create handler classes. Note that start() must still be called.
*/
public class HandlerThread extends Thread {
//线程优先级
int mPriority;
//线程ID
int mTid = -1;
//当前线程持有的Looper对象
Looper mLooper;
//包含当前 Looper 对象的 Handler
private @Nullable Handler mHandler;
public HandlerThread(String name) {
super(name);
//使用默认的线程优先级
mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}
public HandlerThread(String name, int priority) {
super(name);
//使用自定义的线程优先级
mPriority = priority;
}
//在 Looper 循环启动前调用
//此处是空实现，留待子类重写
protected void onLooperPrepared() {
}
@Override
public void run() {
mTid = Process.myTid();
//触发当前线程创建 Looper 对象
Looper.prepare();
synchronized (this) {
//获取 Looper 对象
mLooper = Looper.myLooper();
//唤醒在等待的线程
//唤醒 getLooer() 中可能还处于等待状态的线程
notifyAll();
}
//设置线程优先级
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
//开启消息循环
Looper.loop();
mTid = -1;
}
//获取与当前线程关联的 Looper 对象
//因为 getLooper() 方法可能先于 run() 被调用，此时就需要先等待 Looper 对象被创建
public Looper getLooper() {
//如果当前线程未在运行，则返回 null
if (!isAlive()) {
return null;
}
synchronized (this) {
//如果当前线程已处理运行状态（已调用 start() 方法）且 Looper 对象还未创建
//则调用 wait() 方法释放锁，等待 Looper 对象创建
while (isAlive() && mLooper == null) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
return mLooper;
}
/**
* @return a shared {@link Handler} associated with this thread
* @hide
*/
@NonNull
public Handler getThreadHandler() {
if (mHandler == null) {
mHandler = new Handler(getLooper());
}
return mHandler;
}
//清空消息队列中所有的消息
public boolean quit() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quit();
return true;
}
return false;
}
//清空消息队列中所有非延时消息
public boolean quitSafely() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quitSafely();
return true;
}
return false;
}
/**
* Returns the identifier of this thread. See Process.myTid().
*/
public int getThreadId() {
return mTid;
}
}
更多的源码解读请看这里：