Android之Handler消息传递机制详解
前言
- 在Android开发中,多线程应用是非常频繁的,其中
Handler机制随处可见. - 下面就本人对Handle的一些理解与大家一起分享，共同回顾下
Handle异步消息传递机制。
1.Handler是什么？
- Handler是一套在 Android开发中 进行异步消息传递的机制。
2.Handler在Android中的作用
- 在Android开发中多线程的应用中，将工作线程中需更新UI的操作信息 传递到 UI主线程，从而实现 工作线程对UI的更新处理，最终实现异步消息的处理。
3. 我们为什么要使用Handler去处理更新UI操作呢？
- 在多个线程并发更新UI的同时 保证线程安全。
4.Handler异步消息传递所涉及的相关概念
- MainThread （主线程）
UI线程，程序启动时自动创建。 - 工作线程，
开发者自己开启的线程，执行耗时操作等。 - Handler（处理者）
UI线程与子线程通信的媒介，添加消息到消息队列（Message Queue）处理循环器分发过来的消息（Looper）。 - Message （消息）
Handler接受&处理的对象，存储需要操作的消息。 - Message Queue（消息队列）
数据存储结构，采用先进先出方式，存储Handler发过来的消息。 - Looper（循坏器）
消息队列与处理者的媒介，从消息队列中循环取出消息并发送给Handler处理。
5.使用方式
- Handler的使用方式 因发送消息到消息队列的方式不同而不同（两种）
使用Handler.sendMessage（）、使用Handler.post（）
1.使用 Handler.sendMessage（）方式
/**
* 方式1：新建Handler子类（内部类）
*/
// 步骤1：自定义Handler子类（继承Handler类） & 复写handleMessage（）方法
class mHandler extends Handler {
// 通过复写handlerMessage() 从而确定更新UI的操作
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
...// 执行UI操作
}
}
// 步骤2：在主线程中创建Handler实例
private Handler mhandler = new mHandler();
// 步骤3：创建所需的消息对象
Message msg = Message.obtain(); // 实例化消息对象
msg.what = 1; // 消息标识
msg.obj = "AA"; // 消息内容存放
// 步骤4：在工作线程中 通过Handler发送消息到消息队列中
mHandler.sendMessage(msg);
/**
* 方式2：匿名内部类
*/
// 步骤1：在主线程中 通过匿名内部类 创建Handler类对象
private Handler mhandler = new Handler(){
// 通过复写handlerMessage()
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
...// 需执行UI操作
}
};
// 步骤2：创建消息对象
Message msg = Message.obtain(); // 实例化消息对象
msg.what = 1; // 消息标识
msg.obj = "AA"; // 消息内容存放
// 步骤3：在工作线程中 通过Handler发送消息到消息队列中
mHandler.sendMessage(msg);
2.使用Handler.post（）
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 通过psot（）发送，传入1个Runnable对象
mHandler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 指定操作UI内容
}
});
}
}.start();
6.Handler底层原理及源码分析
在源码分析前，先来了解Handler机制中的几个核心类
- 处理器 （Handler）
- 消息队列 （MessageQueue）
- 循环器 （Looper）
关于这几个类的具体作用前面已经介绍过了就不再过多阐述了。
下面开始源码分析，注意力集中了
上文中我们提到过Handler发送消息有两种方式，分别是
- Handler.sendMessage（）
- 使用Handler.post（）
下面先从第一种开始分析：
方式1：使用 Handler.sendMessage（）
//通过匿名内部类 创建Handler类对象
private Handler mhandler = new Handler(){
// 通过复写handlerMessage()从而确定更新UI的操作
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
...// 需执行的UI操作
}
};
---------->>开始源码分析
public Handler() {
this(null, false);
// ->>此处this指代的就是当前的Handler实例，调用有参构造
}
public Handler(Callback callback, boolean async) {
...// 无关代码我就不贴了
// 1. 指定Looper对象
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
// Looper.myLooper()作用：获取当前线程的Looper对象；若线程无Looper对象则抛出异常
// 可通过执行Loop.getMainLooper()方法获得主线程的Looper对象
// 2. 绑定消息队列对象（MessageQueue）
mQueue = mLooper.mQueue;
// 获取该Looper对象中保存的消息队列对象（MessageQueue）
// 至此，完成了handler 与 Looper对象中MessageQueue的关联
}
- 从上面的源码来看，当我们创建Handler对象后，通过Handler的构造方法系统就已经帮我们自动绑定了looper和对应的MessageQueue消息队列。我们只需拿着这个Handler对象执行我们所需的操作就可以了
- 但是，你肯定有疑问了，当前线程的Looper对象 & 对应的消息队列对象（MessageQueue） 是哪来的呢？我既没有获取也没有创建啊？
public static void main(String[] args) {
... // 无关的代码
Looper.prepareMainLooper();
// 1. 为主线程创建1个Looper对象，同时生成1个消息队列对象（MessageQueue）
ActivityThread thread = new ActivityThread();
// 2. 创建主线程
Looper.loop();
// 3. 自动开启 消息循环
}
-
我们可以看到，其实在Android应用进程启动时，会默认创建1个主线程（ActivityThread，也叫UI线程） ，创建ActivityThread的时候，会自动调用ActivityThread的1个静态的main（）方法 = 应用程序的入口，而main（）方法内则会自动调用Looper.prepareMainLooper()为主线程生成1个Looper对象和MessageQueue队列。
-
而Handler对象创建时若不指定looper则默认绑定主线程的looper，从而可以执行主线程的UI更新操作。
-
若是在子线程中创建Handler实例，则需要指定looper了，所以就用上了Loop.getMainLooper()方法来获得主线程的Looper对象。
方式1： 使用Handler.post（）
public void dispatchMessage(Message msg) {
// 1. 若msg.callback属性不为空，则代表使用了post（Runnable r）发送消息
// 则执行handleCallback(msg)，即回调Runnable对象里复写的run（）
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
// 2. 若msg.callback属性为空，则代表使用了sendMessage（Message msg）发送消息，即回调复写的handleMessage(msg)
handleMessage(msg);
}
}
public void handleMessage(Message msg) {
... // 创建Handler实例时复写
}
从以上源码来看，使用Handler.post（）时，系统会自动回调Runnable对象里复写的run（）方法，将其打包成msg对象， 实际上和sendMessage（Message msg）发送方式相同。
至此，关于Handler的异步消息传递机制的解析就完成了。
7.关于Handler 内存泄露的原因
-
在Android开发中，内存泄露是 十分常见的
-
其中一种情况就是在Handler中发生的内存泄露
-
为什么会发生内存泄漏？
1.Handler的一般用法 ： 新建Handler子类（内部类） 、匿名Handler内部类，而在我们编写代码的时候，其实编译器就会提示我们这种操作可能会发生内存泄漏，在android studio中就是这块代码会变黄。
2.提示的原因是 -
该Handler类由于未设置为 静态类，从而导致了内存泄露
-
最终的内存泄露发生在Handler类的外部类：XXXActivity类中
3.内存泄漏的原因
首先我们先要了解一些其他的知识点。
- 主线程的Looper对象的生命周期 = 应该应用程序的生命周期
- 在Java中，非静态内部类 & 匿名内部类都默认持有 外部类的引用，
而在Handler处理消息的时候，Handler必须处理完所有消息才会与外部类解除引用关系，如果此时外部Activity需要提前被销毁了，而Handler因还未完成消息处理而继续持有外部Activity的引用。由于上述引用关系，垃圾回收器（GC）便无法回收MainActivity，从而造成内存泄漏。
8.如何解决Handler内存泄漏
1.静态内部类+弱引用
将Handler的子类设置成 静态内部类，同时，还可加上 使用WeakReference弱引用持有Activity实例。
原因：弱引用的对象拥有短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描时，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。
// 设置为：静态内部类
private static class FHandler extends Handler{
// 定义 弱引用实例
private WeakReference<Activity> reference;
// 在构造方法中传入需持有的Activity实例
public FHandler(Activity activity) {
// 使用WeakReference弱引用持有Activity实例
reference = new WeakReference<Activity>(activity); }
// 复写handlerMessage()
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case 1:
//更新UI
break;
case 2:
//更新UI
break;
}
2.当外部l类结束生命周期时，清空Handler内消息队列
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
// 外部类Activity生命周期结束时，同时清空消息队列 & 结束Handler生命周期
}
推荐使用上述解决方法一，以保证保证Handler中消息队列中的所有消息都能被执行
总结
本文主要讲述了Handler的基本原理和使用方法，以及造成内存泄漏的原因和解决方案。
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