Android多线程：手把手教你使用HandlerThread

2018-02-08 本文已影响1572人 Carson带你学安卓

前言

多线程的应用在Android开发中是非常常见的，常用方法主要有：
1. 继承Thread类
2. 实现Runnable接口
3. Handler
4. AsyncTask
5. HandlerThread
今天，我将全面解析多线程其中一种常见用法：HandlerThread

由于本文涉及多线程知识和Handler源码解析，所以阅读本文前建议先看：
Android开发：Handler异步通信机制全面解析（包含Looper、Message Queue）

1. 定义

一个Android 已封装好的轻量级异步类

2. 作用

实现多线程
在工作线程中执行任务，如耗时任务
异步通信、消息传递
实现工作线程 & 主线程（UI线程）之间的通信，即：将工作线程的执行结果传递给主线程，从而在主线程中执行相关的UI操作

从而保证线程安全

3. 优点

方便实现异步通信，即不需使用 “任务线程（如继承Thread类） + Handler”的复杂组合

实际上，HandlerThread本质上是通过继承Thread类和封装Handler类的使用，从而使得创建新线程和与其他线程进行通信变得更加方便易用

4. 工作原理

内部原理 = Thread类 + Handler类机制，即：

通过继承Thread类，快速地创建1个带有Looper对象的新工作线程
通过封装Handler类，快速创建Handler & 与其他线程进行通信

5. 使用步骤

HandlerThread的本质：继承Thread类 & 封装Handler类
HandlerThread的使用步骤分为5步

// 步骤1：创建HandlerThread实例对象
// 传入参数 = 线程名字，作用 = 标记该线程
   HandlerThread mHandlerThread = new HandlerThread("handlerThread");

// 步骤2：启动线程
   mHandlerThread.start();

// 步骤3：创建工作线程Handler & 复写handleMessage（）
// 作用：关联HandlerThread的Looper对象、实现消息处理操作 & 与其他线程进行通信
// 注：消息处理操作（HandlerMessage（））的执行线程 = mHandlerThread所创建的工作线程中执行
  Handler workHandler = new Handler( handlerThread.getLooper() ) {
            @Override
            public boolean handleMessage(Message msg) {
                ...//消息处理
                return true;
            }
        });

// 步骤4：使用工作线程Handler向工作线程的消息队列发送消息
// 在工作线程中，当消息循环时取出对应消息 & 在工作线程执行相关操作
  // a. 定义要发送的消息
  Message msg = Message.obtain();
  msg.what = 2; //消息的标识
  msg.obj = "B"; // 消息的存放
  // b. 通过Handler发送消息到其绑定的消息队列
  workHandler.sendMessage(msg);

// 步骤5：结束线程，即停止线程的消息循环
  mHandlerThread.quit();

6. 实例讲解

下面，我将用一个实例讲解HandlerThread该如何使用

6.1 实例说明

点击按钮实现延迟操作
最终更新UI组件

6.2 具体实现

建议先下载源码再阅读：Carson_Ho的Github：HandlerThread

主布局文件：activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:gravity="center"
    tools:context="com.example.carson_ho.handler_learning.MainActivity">


    <TextView
        android:id="@+id/text1"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="测试结果" />

    <Button
        android:id="@+id/button1"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_below="@+id/text1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="点击延迟1s + 显示我爱学习"/>

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_below="@+id/button1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="点击延迟3s + 显示我不爱学习"/>

    <Button
        android:id="@+id/button3"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_below="@+id/button2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="结束线程的消息循环"/>
</RelativeLayout>

主代码文件：MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    Handler mainHandler,workHandler;
    HandlerThread mHandlerThread;
    TextView text;
    Button button1,button2,button3;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 显示文本
        text = (TextView) findViewById(R.id.text1);

        // 创建与主线程关联的Handler
        mainHandler = new Handler();

        /**
          * 步骤1：创建HandlerThread实例对象
          * 传入参数 = 线程名字，作用 = 标记该线程
          */
        mHandlerThread = new HandlerThread("handlerThread");

        /**
         * 步骤2：启动线程
         */
        mHandlerThread.start();

        /**
         * 步骤3：创建工作线程Handler & 复写handleMessage（）
         * 作用：关联HandlerThread的Looper对象、实现消息处理操作 & 与其他线程进行通信
         * 注：消息处理操作（HandlerMessage（））的执行线程 = mHandlerThread所创建的工作线程中执行
         */

        workHandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()){
            @Override
            // 消息处理的操作
            public void handleMessage(Message msg)
            {
                //设置了两种消息处理操作,通过msg来进行识别
                switch(msg.what){
                    // 消息1
                    case 1:
                        try {
                            //延时操作
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        // 通过主线程Handler.post方法进行在主线程的UI更新操作
                        mainHandler.post(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run () {
                                text.setText("我爱学习");
                            }
                        });
                        break;

                    // 消息2
                    case 2:
                        try {
                            Thread.sleep(3000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        mainHandler.post(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run () {
                                text.setText("我不喜欢学习");
                            }
                        });
                        break;
                    default:
                        break;
                }
            }
        };

        /**
         * 步骤4：使用工作线程Handler向工作线程的消息队列发送消息
         * 在工作线程中，当消息循环时取出对应消息 & 在工作线程执行相关操作
         */
        // 点击Button1
        button1 = (Button) findViewById(R.id.button1);
        button1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {

                // 通过sendMessage（）发送
                // a. 定义要发送的消息
                Message msg = Message.obtain();
                msg.what = 1; //消息的标识
                msg.obj = "A"; // 消息的存放
                // b. 通过Handler发送消息到其绑定的消息队列
                workHandler.sendMessage(msg);
            }
        });

        // 点击Button2
        button2 = (Button) findViewById(R.id.button2);
        button2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {

                // 通过sendMessage（）发送
                // a. 定义要发送的消息
                Message msg = Message.obtain();
                msg.what = 2; //消息的标识
                msg.obj = "B"; // 消息的存放
                // b. 通过Handler发送消息到其绑定的消息队列
                workHandler.sendMessage(msg);
            }
        });

        // 点击Button3
        // 作用：退出消息循环
        button3 = (Button) findViewById(R.id.button3);
        button3.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                mHandlerThread.quit();
            }
        });

    }
    
}

运行结果

示意图

源码地址
Carson_Ho的Github：HandlerThread

6.3 特别注意点

细节问题1：内存泄露

在上面的例子中，出现了严重的警告：

In Android, Handler classes should be static or leaks might occur.

即造成了严重的内存泄漏，关于Handler的内存泄露请看文章：Android 内存泄露：详解 Handler 内存泄露的原因

细节问题2：连续发送消息

当你连续点击3下时，发现并无按照最新点击的按钮操作显示，而是按顺序的一个个显示出来
原因：使用HandlerThread时只是开了一个工作线程，当你点击了n下后，只是将n个消息发送到消息队列MessageQueue里排队，等候派发消息给Handler再进行对应的操作

7. 源码分析

知其然而须知其所以然，了解 HandlerThread 的源码分析有利于更好地理解HandlerThread的工作原理
具体请看文章：Android多线程：这是一份详细的HandlerThread源码分析攻略

8. 总结

本文全面介绍了多线程 HandlerThread的用法 & 源码
接下来，我会继续讲解Android开发中关于多线程的知识，包括继承Thread类、实现Runnable接口、Handler等等，有兴趣可以继续关注Carson_Ho的安卓开发笔记

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