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      之前对线程也写过几篇文章,不过倒是没有针对android,因为java与android在线程方面大部分还是相同,不过本篇我们要介绍的是android的专属类HandlerThread,因为HandlerThread在设置思想上还是挺值得我们学习的,那么我们下面来就了解它吧,我们先来看看HandlerThread有那些特点:

    • HandlerThread本质上是一个线程类,它继承了Thread;
    • HandlerThread有自己的内部Looper对象,可以进行looper循环;
    • 通过获取HandlerThread的looper对象传递给Handler对象,可以在handleMessage方法中执行异步任务。
    • 创建HandlerThread后必须先调用HandlerThread.start()方法,Thread会先调用run方法,创建Looper对象。

    一、HandlerThread常规使用步骤

    了解完上面HandlerThread的一些特点后,我们先来看看HandlerThread使用步骤。
    1.创建实例对象

        1.  HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("downloadImage");

    传入参数的作用主要是标记当前线程的名字,可以任意字符串。
    2.启动HandlerThread线程

        1.  //必须先开启线程
        2.  handlerThread.start();

      到此,我们创建完HandlerThread并启动了线程。那么我们怎么将一个耗时的异步任务投放到HandlerThread线程中去执行呢?接下来看下面步骤:
    3.构建循环消息处理机制

      /**
         * 该callback运行于子线程
         */
        class ChildCallback implements Handler.Callback {
            @Override
            public boolean handleMessage(Message msg) {
                //在子线程中进行相应的网络请求
    
                //通知主线程去更新UI
                mUIHandler.sendMessage(msg1);
                return false;
            }
        }

    4.构建异步handler

    //子线程Handler
    Handler childHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(),new ChildCallback());

      第3步和第4步是构建一个可以用于异步操作的handler,并将前面创建的HandlerThread的Looper对象以及Callback接口类作为参数传递给当前的handler,这样当前的异步handler就拥有了HandlerThread的Looper对象,由于HandlerThread本身是异步线程,因此Looper也与异步线程绑定,从而handlerMessage方法也就可以异步处理耗时任务了,这样我们的Looper+Handler+MessageQueue+Thread异步循环机制构建完成,来看看一个完整的使用案例。

    二、HandlerThread的使用案例

    主要代码如下:
    activity_handler_thread.xml

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        android:orientation="vertical" android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">
    
        <ImageView
            android:id="@+id/image"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent" />
    </LinearLayout>

    HandlerThreadActivity.java

    package com.zejian.handlerlooper;
    import android.app.Activity;
    import android.graphics.Bitmap;
    import android.graphics.BitmapFactory;
    import android.os.Bundle;
    import android.os.Handler;
    import android.os.HandlerThread;
    import android.os.Message;
    import android.widget.ImageView;
    import com.zejian.handlerlooper.model.ImageModel;
    import com.zejian.handlerlooper.util.LogUtils;
    import java.io.BufferedInputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.net.HttpURLConnection;
    import java.net.URL;
    /**
     * Created by zejian on 16/9/2.
     */
    public class HandlerThreadActivity extends Activity {
        /**
         * 图片地址集合
         */
        private String url[]={
                "http://img.blog.csdn.net/20160903083245762",
                "http://img.blog.csdn.net/20160903083252184",
                "http://img.blog.csdn.net/20160903083257871",
                "http://img.blog.csdn.net/20160903083257871",
                "http://img.blog.csdn.net/20160903083311972",
                "http://img.blog.csdn.net/20160903083319668",
                "http://img.blog.csdn.net/20160903083326871"
        };
        private ImageView imageView;
        private Handler mUIHandler = new Handler(){
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                LogUtils.e("次数:"+msg.what);
                ImageModel model = (ImageModel) msg.obj;
                imageView.setImageBitmap(model.bitmap);
            }
        };
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_handler_thread);
            imageView= (ImageView) findViewById(R.id.image);
            //创建异步HandlerThread
            HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("downloadImage");
            //必须先开启线程
            handlerThread.start();
            //子线程Handler
            Handler childHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(),new ChildCallback());
            for(int i=0;i<7;i++){
                //每个1秒去更新图片
                childHandler.sendEmptyMessageDelayed(i,1000*i);
            }
        }
        /**
         * 该callback运行于子线程
         */
        class ChildCallback implements Handler.Callback {
            @Override
            public boolean handleMessage(Message msg) {
                //在子线程中进行网络请求
                Bitmap bitmap=downloadUrlBitmap(url[msg.what]);
                ImageModel imageModel=new ImageModel();
                imageModel.bitmap=bitmap;
                imageModel.url=url[msg.what];
                Message msg1 = new Message();
                msg1.what = msg.what;
                msg1.obj =imageModel;
                //通知主线程去更新UI
                mUIHandler.sendMessage(msg1);
                return false;
            }
        }
        private Bitmap downloadUrlBitmap(String urlString) {
            HttpURLConnection urlConnection = null;
            BufferedInputStream in = null;
            Bitmap bitmap=null;
            try {
                final URL url = new URL(urlString);
                urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
                in = new BufferedInputStream(urlConnection.getInputStream(), 8 * 1024);
                bitmap=BitmapFactory.decodeStream(in);
            } catch (final IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (urlConnection != null) {
                    urlConnection.disconnect();
                }
                try {
                    if (in != null) {
                        in.close();
                    }
                } catch (final IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return bitmap;
        }
    }

      在这个案例中,我们创建了两个Handler,一个用于更新UI线程的mUIHandler和一个用于异步下载图片的childHandler。最终的结果是childHandler会每个隔1秒钟通过sendEmptyMessageDelayed方法去通知ChildCallback的回调函数handleMessage方法去下载图片并告诉mUIHandler去更新UI界面,以上便是HandlerThread常规使用,实际上在android比较典型的应用是IntentService,这个我们将放在下篇分析,这里就先不深入了,案例运行截图如下:

    三.HandlerThread源码解析

      HandlerThread的源码不多只有140多行,那就一步一步来分析吧,先来看看其构造函数

    
    /**
     * 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 {
        int mPriority;//线程优先级
        int mTid = -1;
        Looper mLooper;//当前线程持有的Looper对象
        public HandlerThread(String name) {
            super(name);
            mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
        }
    
        /**
         * Constructs a HandlerThread.
         * @param name
         * @param priority The priority to run the thread at. The value supplied must be from 
         * {@link android.os.Process} and not from java.lang.Thread.
         */
        public HandlerThread(String name, int priority) {
            super(name);
            mPriority = priority;
        }
    
        /**
         * Call back method that can be explicitly overridden if needed to execute some
         * setup before Looper loops.
         */
        protected void onLooperPrepared() {
        }

      从源码可以看出HandlerThread继续自Thread,构造函数的传递参数有两个,一个是name指的是线程的名称,一个是priority指的是线程优先级,我们根据需要调用即可。其中成员变量mLooper就是HandlerThread自己持有的Looper对象。onLooperPrepared()该方法是一个空实现,是留给我们必要时可以去重写的,但是注意重写时机是在Looper循环启动前,再看看run方法:

    @Override
    public void run() {
            mTid = Process.myTid();
            Looper.prepare();
            synchronized (this) {
                mLooper = Looper.myLooper();
                notifyAll(); //唤醒等待线程
            }
            Process.setThreadPriority(mPriority);
            onLooperPrepared();
            Looper.loop();
            mTid = -1;
       }

      前面我们在HandlerThread的常规使用中分析过,在创建HandlerThread对象后必须调用其start()方法才能进行其他操作,而调用start()方法后相当于启动了线程,也就是run方法将会被调用,而我们从run源码中可以看出其执行了Looper.prepare()代码,这时Looper对象将被创建,当Looper对象被创建后将绑定在当前线程(也就是当前异步线程),这样我们才可以把Looper对象赋值给Handler对象,进而确保Handler对象中的handleMessage方法是在异步线程执行的。接着将执行代码:

    synchronized (this) {
           mLooper = Looper.myLooper();
           notifyAll(); //唤醒等待线程
       }

      这里在Looper对象创建后将其赋值给HandlerThread的内部变量mLooper,并通过notifyAll()方法去唤醒等待线程,最后执行Looper.loop();代码,开启looper循环语句。那这里为什么要唤醒等待线程呢?我们来看看,getLooper方法

    public Looper getLooper() {
     //先判断当前线程是否启动了
       if (!isAlive()) {
           return null;
       }
       // If the thread has been started, wait until the looper has been created.
       synchronized (this) {
           while (isAlive() && mLooper == null) {
               try {
                   wait();//等待唤醒
               } catch (InterruptedException e) {
               }
           }
       }
       return mLooper;
    }

      事实上可以看出外部在通过getLooper方法获取looper对象时会先先判断当前线程是否启动了,如果线程已经启动,那么将会进入同步语句并判断Looper是否为null,为null则代表Looper对象还没有被赋值,也就是还没被创建,此时当前调用线程进入等待阶段,直到Looper对象被创建并通过 notifyAll()方法唤醒等待线程,最后才返回Looper对象,之所以需要等待唤醒机制,是因为Looper的创建是在子线程中执行的,而调用getLooper方法则是在主线程进行的,这样我们就无法保障我们在调用getLooper方法时Looper已经被创建,到这里我们也就明白了在获取mLooper对象时会存在一个同步的问题,只有当线程创建成功并且Looper对象也创建成功之后才能获得mLooper的值,HandlerThread内部则通过等待唤醒机制解决了同步问题。

    public boolean quit() {  
           Looper looper = getLooper();  
           if (looper != null) {  
               looper.quit();  
               return true;  
           }  
           return false;  
       }  
    public boolean quitSafely() {  
        Looper looper = getLooper();  
        if (looper != null) {  
               looper.quitSafely();  
               return true;  
           }  
           return false;  
       }  

      从源码可以看出当我们调用quit方法时,其内部实际上是调用Looper的quit方法而最终执行的则是MessageQueue中的removeAllMessagesLocked方法(Handler消息机制知识点),该方法主要是把MessageQueue消息池中所有的消息全部清空,无论是延迟消息(延迟消息是指通过sendMessageDelayed或通过postDelayed等方法发送)还是非延迟消息。
      当调用quitSafely方法时,其内部调用的是Looper的quitSafely方法而最终执行的是MessageQueue中的removeAllFutureMessagesLocked方法,该方法只会清空MessageQueue消息池中所有的延迟消息,并将消息池中所有的非延迟消息派发出去让Handler去处理完成后才停止Looper循环,quitSafely相比于quit方法安全的原因在于清空消息之前会派发所有的非延迟消息。最后需要注意的是Looper的quit方法是基于API 1,而Looper的quitSafely方法则是基于API 18的。
      好~,到此对于HandlerThread的所有分析就到此完结。

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