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Android 进阶之HandlerThread 使用场景及源码

2019-01-21  本文已影响8人  881ef7b85f62

为了避免 ANR，我们常常需要在线程中做耗时操作，然后把结果抛到主线程进行处理。

Android 提供了多种用于这种场景的组件，其中一种就是本篇文章要介绍的 HandlerThread。

HandlerThread 简介

我们都知道Handler 必须要和 Looper 中结合使用，尤其在子线程中创建 Handler 的话，需要这样写：

class LooperThread extends Thread {
    public Handler mHandler;

      public void run() {
          Looper.prepare();

          mHandler = new Handler() {
              public void handleMessage(Message msg) {
                  // 这里处理消息
              }
          };

          Looper.loop();
      }

可以看到，非常繁琐，一层套一层看着也不美观。

HandlerThread 就是为了帮我们免去写上面那样的代码而生的。

官方文档对它的介绍：

HandlerThread 是一个包含 Looper 的 Thread，我们可以直接使用这个 Looper 创建 Handler。

有这么神奇？去瞅瞅它的源码。

HandlerThread 源码

HandlerThread 源码非常简单，看起来 so easy：

public class HandlerThread extends Thread {
    int mPriority;
    int mTid = -1;
    Looper mLooper;

    public HandlerThread(String name) {
        super(name);
        mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
    }

    //也可以指定线程的优先级，注意使用的是 android.os.Process 而不是 java.lang.Thread 的优先级！
    public HandlerThread(String name, int priority) {
        super(name);
        mPriority = priority;
    }

    // 子类需要重写的方法，在这里做一些执行前的初始化工作
    protected void onLooperPrepared() {
    }

    //获取当前线程的 Looper
    //如果线程不是正常运行的就返回 null
    //如果线程启动后，Looper 还没创建，就 wait() 等待 创建 Looper 后 notify
    public Looper getLooper() {
        if (!isAlive()) {
            return null;
        }

        synchronized (this) {
            while (isAlive() && mLooper == null) {    //循环等待
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        }
        return mLooper;
    }

    //调用 start() 后就会执行的 run()
    @Override
    public void run() {
        mTid = Process.myTid();
        Looper.prepare();            //帮我们创建了 Looepr
        synchronized (this) {
            mLooper = Looper.myLooper();
            notifyAll();    //Looper 已经创建，唤醒阻塞在获取 Looper 的线程
        }
        Process.setThreadPriority(mPriority);
        onLooperPrepared();    
        Looper.loop();        //开始循环
        mTid = -1;
    }

    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;
    }

    public int getThreadId() {
        return mTid;
    }
}

可以看到，①HandlerThread 本质还是个 Thread，创建后别忘了调用 start()。

②在 run() 方法中创建了 Looper，调用 onLooperPrepared 后开启了循环

③我们要做的就是在子类中重写 onLooperPrepared，做一些初始化工作

④在创建 HandlerThread 时可以指定优先级，注意这里的参数是 Process.XXX 而不是 Thread.XXX

Process.setThreadPriority(int) A Linux priority level, from -20 for highest scheduling priority to 19 for lowest scheduling priority.

可选的值如下：

public static final int THREAD_PRIORITY_DEFAULT = 0;
public static final int THREAD_PRIORITY_LOWEST = 19;
public static final int THREAD_PRIORITY_BACKGROUND = 10;
public static final int THREAD_PRIORITY_FOREGROUND = -2;
public static final int THREAD_PRIORITY_DISPLAY = -4;
public static final int THREAD_PRIORITY_URGENT_DISPLAY = -8;
public static final int THREAD_PRIORITY_AUDIO = -16;

HandlerThread 的使用场景

我们知道，HandlerThread 所做的就是在新开的子线程中创建了 Looper，那它的使用场景就是 Thread + Looper 使用场景的结合，即：在子线程中执行耗时的、可能有多个任务的操作。

比如说多个网络请求操作，或者多文件 I/O 等等。

使用 HandlerThread 的典型例子就是 IntentService，我们下篇文章介绍它。

举个栗子

我们写一个使用 HandlerThread 实现子线程完成多个下载任务的 demo。

先创建一个 HandlerThread 子类，它有两个 Handler 类型的成员变量，一个是用于在子线程传递、执行任务，另一个用于外部传入，在主线程显示下载状态：

/**
 * Description:
 * <br> 继承 HandlerThread 模拟下载线程
 * <p>
 * <br> Created by shixinzhang on 17/6/7.
 * <p>
 * <br> Email: shixinzhang2016@gmail.com
 * <p>
 * <a  href="https://about.me/shixinzhang">About me</a>
 */

public class DownloadThread extends HandlerThread implements Handler.Callback {

    private final String TAG = this.getClass().getSimpleName();
    private final String KEY_URL = "url";
    public static final int TYPE_START = 1;
    public static final int TYPE_FINISHED = 2;

    private Handler mWorkerHandler;
    private Handler mUIHandler;
    private List<String> mDownloadUrlList;

    public DownloadThread(final String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    protected void onLooperPrepared() {    //执行初始化任务
        super.onLooperPrepared();
        mWorkerHandler = new Handler(getLooper(), this);    //使用子线程中的 Looper
        if (mUIHandler == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Not set UIHandler!");
        }

        //将接收到的任务消息挨个添加到消息队列中
        for (String url : mDownloadUrlList) {
            Message message = mWorkerHandler.obtainMessage();
            Bundle bundle = new Bundle();
            bundle.putString(KEY_URL, url);
            message.setData(bundle);
            mWorkerHandler.sendMessage(message);
        }
    }

    public void setDownloadUrls(String... urls) {
        mDownloadUrlList = Arrays.asList(urls);
    }

    public Handler getUIHandler() {
        return mUIHandler;
    }

    //注入主线程 Handler
    public DownloadThread setUIHandler(final Handler UIHandler) {
        mUIHandler = UIHandler;
        return this;
    }

    /**
     * 子线程中执行任务，完成后发送消息到主线程
     *
     * @param msg
     * @return
     */
    @Override
    public boolean handleMessage(final Message msg) {
        if (msg == null || msg.getData() == null) {
            return false;
        }

        String url = (String) msg.getData().get(KEY_URL);

        //下载开始，通知主线程
        Message startMsg = mUIHandler.obtainMessage(TYPE_START, "\n 开始下载 @" + DateUtils.getCurrentTime() + "\n" + url);
        mUIHandler.sendMessage(startMsg);

        SystemClock.sleep(2000);    //模拟下载

        //下载完成，通知主线程
        Message finishMsg = mUIHandler.obtainMessage(TYPE_FINISHED, "\n 下载完成 @" + DateUtils.getCurrentTime() + "\n" + url);
        mUIHandler.sendMessage(finishMsg);

        return true;
    }

    @Override
    public boolean quitSafely() {
        mUIHandler = null;
        return super.quitSafely();
    }
}

可以看到，DownloadThread 中做了以下工作：

调用 Activity 的代码：

/**
 * Description:
 * <br> HandlerThread 示例程序
 * <p>
 * <br> Created by shixinzhang on 17/6/7.
 * <p>
 * <br> Email: shixinzhang2016@gmail.com
 * <p>
 * <a  href="https://about.me/shixinzhang">About me</a>
 */

public class HandlerThreadActivity extends AppCompatActivity implements Handler.Callback {

    @BindView(R.id.tv_start_msg)
    TextView mTvStartMsg;
    @BindView(R.id.tv_finish_msg)
    TextView mTvFinishMsg;
    @BindView(R.id.btn_start_download)
    Button mBtnStartDownload;

    private Handler mUIHandler;
    private DownloadThread mDownloadThread;

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable final Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler_thread_test);
        ButterKnife.bind(this);
        init();
    }

    private void init() {
        mUIHandler = new Handler(this);
        mDownloadThread = new DownloadThread("下载线程");
        mDownloadThread.setUIHandler(mUIHandler);
        mDownloadThread.setDownloadUrls("http://pan.baidu.com/s/1qYc3EDQ",
                            "http://bbs.005.tv/thread-589833-1-1.html", "http://list.youku.com/show/id_zc51e1d547a5b11e2a19e.html?");
    }

    @OnClick(R.id.btn_start_download)
    public void startDownload() {
        mDownloadThread.start();
        mBtnStartDownload.setText("正在下载");
        mBtnStartDownload.setEnabled(false);
    }

    //主线程中的 Handler 处理消息的方法
    @Override
    public boolean handleMessage(final Message msg) {
        switch (msg.what) {
            case DownloadThread.TYPE_FINISHED:
                mTvFinishMsg.setText(mTvFinishMsg.getText().toString() + "\n " + msg.obj);
                break;
            case DownloadThread.TYPE_START:
                mTvStartMsg.setText(mTvStartMsg.getText().toString() + "\n " + msg.obj);
                break;
        }
        return true;
    }
}

布局文件：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              android:layout_width="match_parent"
              android:layout_height="match_parent"
              android:gravity="center_horizontal"
              android:orientation="vertical"
              android:padding="8dp">

    <TextView
        android:id="@+id/tv_start_msg"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="200dp"
        android:text="下载开始信息"/>

    <View
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="1dp"
        android:background="@color/colorAccent"/>

    <TextView
        android:id="@+id/tv_finish_msg"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="200dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:text="下载完成信息"/>

    <View
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="1dp"
        android:background="@color/colorAccent"/>

    <Button
        android:id="@+id/btn_start_download"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:text="开始下载"/>
</LinearLayout>

重点是 init() 方法（其中有福利，你懂得）：

   private void init() {
        mUIHandler = new Handler(this);
        mDownloadThread = new DownloadThread("下载线程");
        mDownloadThread.setUIHandler(mUIHandler);
        mDownloadThread.setDownloadUrls("http://pan.baidu.com/s/1qYc3EDQ",
                            "http://bbs.005.tv/thread-589833-1-1.html", "http://list.youku.com/show/id_zc51e1d547a5b11e2a19e.html?");
    }

在这个方法中我们创建一个 DownloadThread，也就是 HandlerThread，然后传入 UI 线程中的 Handler。

最后在按钮的点击事件中调用了 start() 方法。

运行结果

总结

image

上面的例子中 HandlerThread 配合一个主线程 Handler 完成了在子线程中串行执行任务，同时在主线程中反馈状态的功能。

如果用一句话总结 HandlerThread 的特点：

代码地址

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