• Android Handler 异步调用修改界面与主线程


    在Android编程的过程中,如果在Activity中某个操作会运行比较长的时间,比如:下载文件。这个时候如果在主线程中直接下载文件,会造成Activity卡死的现象;而且如果时间超过5秒,会有ANR报错。

    在这种情况下, 可以使用Thread来处理,而如果在这期间需要根据Thread中的操作来更新界面,就需要使用Handler来处理。

    涉及到的类主要有:Handler、Thread、Message、MessageQueue、Looper、HandlerThread

      如果是针对上面的情况,可以只使用Handler、Message和Thread就可以解决。在Thread中处理下载文件的过程,并在结束后,向Handler发送消息(Message)。Handler在接收到消息后对界面进行修改。

      如果只是不想在界面线程中进行下载文件的操作,那只需要创建一个新的线程来处理下载文件的过程就可以,为什么还要使用Handler呢?Handler应用在需要更新界面的场景中,因为Android的界面线程是不安全的,所以如果直接在Thread中修改界面会报错,所以要使用Handler来处理。当在界面线程中获取Handler时,Handler将和界面线程在同一个线程中,所以通过Handler修改界面将不会报错。

    一、实现上面的需求

    1、Handler要重写handleMessage方法,用来处理修改界面的逻辑。

            handler = new Handler() {
                @Override
                public void handleMessage(Message msg) {
                    // TODO Auto-generated method stub
                    super.handleMessage(msg);
                    
                    switch (msg.what) {
                    case MessageType.ProgressType :
                        int arg1 = msg.arg1;
                        if (arg1 >= maxProgress) {
                            Toast.makeText(MainActivity.this, "Progress is OK", Toast.LENGTH_SHORT);
                            return;
                        } else if (arg1 < 0) {
                            arg1 = 0;
                        }
                        progressBar.setProgress(arg1);
                        break;
                        
                    default :
                        
                        break;
                    }
                }
            };

    说明:

    • 此处直接使用没有参数的Handler构造函数,表示获取当前线程的Looper,而创建主线程的时候默认生成了一个Looper,所以在主线程的Activity中,可以直接使用Handler的无参构造函数。
    • 如果在主线程中想要获取主线程的Looper,可以使用Looper.myLooper()方法获取。
    • 在其他线程中要想获取主线程的Looper,需要使用Looper.getMainLooper()方法获取,在主线程中也可以使用这个方法获取。
    • 在其他线程中,如果直接使用Looper.myLooper()方法,将获取到null。

    2、Thread中要在下载完文件后(我使用了TimerTask和Timer来实现100毫秒进度加1),向Handler发送消息。 

    public class MyProgressTimerTask extends TimerTask {
    
        private Handler handler;
        private int count;
        
        public MyProgressTimerTask(Handler handler) {
            this.handler = handler;
            count = 0;
        }
        
        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            count++;
            Message message = handler.obtainMessage();
            message.what = MessageType.ProgressType;
            message.arg1 = count;
            handler.sendMessage(message);
            
            Looper looper = Looper.myLooper();
            if (null == looper) {
                System.out.println(">>>>>>>>>>>>>>>>Looper.myLooper is null<<<<<<<<<<<<<<");
            } 
        }
    
    }

    3、在点击开始按钮时,启动Timer;点击停止时,关闭Timer。也可以不使用Timer,而是使用Thread,在Thread中sleep一段时间,依然可以达到预期的效果。同时,两种方式都可以对Activity进行操作,不会有死机的感觉。

         progressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progressBar);
            maxProgress = progressBar.getMax();
            
            btnStartProgress = (Button) findViewById(R.id.btnStartProgress);
            btnStartProgress.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
                
                @Override
                public void onClick(View v) {
                    // TODO Auto-generated method stub
                    task = new MyProgressTimerTask(handler);
                    timer = new Timer();
                    timer.schedule(task, 1000, 100);
                }
            });
            
            btnStopProgress = (Button) findViewById(R.id.btnStopProgres);
            btnStopProgress.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
                
                @Override
                public void onClick(View v) {
                    // TODO Auto-generated method stub
                    if (task != null) {
                        task.cancel();
                    }
                    if (timer != null) {
                        timer.cancel();
                    }
                    task = null;
                    timer = null;
                }
            });

    注意:在生成Message的时候推荐使用Handler.obtainMessage()和Message.obtain()方法(其实最终都是调用Message.obtain()方法),因为这两个方法不是简单的new一个对象。分析代码可以看出,它会先判断消息池中是否有可用的消息(由sPool指示开始Message的Message链表),如果没有才会去创建新的Message。这样可以减少频繁创建销毁消息的消耗。

    二、不在主线程中创建Handler对象(使用Handler和Looper)

      如果创建Handler的操作不在主线程中,那么在构造Handler对象的时候,就需要传递一个Looper对象。因为如果不传递Looper对象,Handler将调用Looper.myLooper()方法,然后判断是否获取到了Looper对象,如果没有,将抛出异常。而只有主线程在创建的时候才会自动创建Looper对象,所以在非主线程中,调用这样的Handler构造函数,一定会抛出异常。

      当然,上面为了说明的方便,把事情说的太死。其实在非主线程中构造Handler对象的时候,还是可以不传递Looper对象,但是在调用Handler构造函数之前,一定要调用Looper.prepare方法。因为Looper没有public的构造函数,只能通过Looper.prepare来创建Looper对象。prepare方法在创建了Looper对象之后,会将这个Looper对象与当前线程相关联,所以之后Hanlder中再调用Looper.myLooper()方法就可以获取到Looper对象了。prepare方法也不能多次调用,如果线程已经关联了Looper对象,再调用prepare方法,将抛出异常。

      然后进行一些初始化信息,比如构造Handler对象。

      最后调用Looper.loop方法。需要注意的是这个方法将循环读取MessageQueue中的信息,并处理这些信息。这个方法下面的代码暂时将不会执行,直到调用Looper对象的quit方法,所以所有的初始化代码一定要放在Looper.loop()之前。

    三、用HandlerThread创建线程

      上面说明的是在非主线程中,如果要使用Handler的话,需要使用上面的说法。其实Android提供了更加简洁方便的方式——使用HandlerThread来创建新的线程。

      如果已经知道在新线程中需要使用Handler对象,则可以用HandlerThread来创建新线程。可以调用HandlerThread对象的getLooper方法获取这个线程关联的Looper对象。然后将这个Looper对象传递给Handler对象。

      因为HandlerThread重写了Thread的run方法,在run方法中,调用了Looper.prepare、Looper.loop方法,所以不需要自己来实现这部分代码。

      HandlerThread提供了一个方法onLooperPrepared回调方法,可以重写这个方法,进行一些初始化的工作,比如构造Handler对象(此时,可以不传递Looper对象)。这个方法处在Looper.prepare()和Looper.loop()方法之间。

    主线程:

      Activity的绘制是在主线程中完成的,而主线程在创建的时候,就会创建Looper对象,所以界面线程使用Handler的时候,不需要考虑创建Looper的问题。那是不是Activity等组件的所有操作都在主线程中进行呢?通过实验发现,基本可以这样理解,即使这个组件是由new Thread调用startActivity创建的。

      我写了这样一段代码。首先在启动的Activity中,启动一个新的线程,在这个新的线程中分别启动一个Activity、Service、BroadcastReceiver。在Activity的onCreate、onStart、onResume、onPause、onStop、onDestroy、onRestart、onActivityResult方法中打印当前线程,结果打印出的都是主线程。在Service的onCreate中和BroadcastReceiver的onReceive中也是相同的效果。所以基本可以说组件的操作都是在主线程中进行的。

      因此,如果Handler主要用途是修改界面的话,那HandlerThread就不需要使用了。但是如果考虑到这样的场景,在新启动的线程A中,任务还是太多,又必须启动其他线程,而线程A又需要获得其他线程的返回结果。这时,使用HandlerThread可能就能很方便的解决问题了。Looper的使用应该很少了,HandlerThread的作用就是屏蔽掉Looper,直接使用Looper比较复杂,需要先使用Looper.prepare,然后在所有操作结束后调用Looper.loop使其循环读取消息队列中的消息。使用HandlerThread后,程序将极度简化。

      

    参考资料 :

    深入理解Android消息处理系统——Looper、Handler、Thread

    深入剖析Android消息机制

    Android HandlerThread 的使用及其Demo

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