带你深入理解Android Handler机制

---

欢迎转载请注明来源

说到消息机制，我们一定会想到Handler，由于Android系统规定主线程不能阻塞超过5s，否则会出现”Application Not Responding”。也就是说，你不能在主线程中进行耗时操作(网络请求，数据库操作等),只能在子线程中进行。下面先来看一下在子线程中访问UI会出现什么情况。

  public void click(View v){    new Thread(new Runnable() {        @Override        public void run() {            mTextView.setText("2");        }    }) .start();}

结果不出意外的报错：

android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.

在ViewRootImpl的checkThread()检查是否是主线程，如果不是抛异常。

那么这个时候怎么解决才能在更新UI呢？其实就是用Handler机制啦！

Handler

先来看一下如何改进代码，然后详细分析Handler机制。

   public void click(View v){    new Thread(new Runnable() {        @Override        public void run() {            //拿到Message对象            Message msg = mHandler.obtainMessage();            msg.arg1 = 2;            mHandler.sendMessage(msg);        }    }) .start();}

然后在handleMessage中更新UI

   private Handler mHandler =  new Handler(){    @Override    public void handleMessage(Message msg) {        super.handleMessage(msg);        mTextView.setText(msg.arg1+"");    }};

这样就成功了。

仅仅知道怎么用那肯定是不够的，我们还需要知道其背后到底干了什么。

我们就从 mHandler.sendMessage(msg)开始说起吧。当我们调用sendMessage时候，其实最终调用的是sendMessageAtTime(msg,long)。此方法源码如下:

    public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {    MessageQueue queue = mQueue;    if (queue == null) {        RuntimeException e = new RuntimeException(                this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");        Log.w("Looper", e.getMessage(), e);        return false;    }    return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);}

它会调用enqueueMessage()将Message送到MessageQueue中去。那么MessageQueue是什么呢？顾名思义是消息队列，其实在我们创建Handler的时候，它需要与Looper作关联，Looper类有一个成员变量
MessageQueue mQueue，它就是消息队列。用来接收Handler发送Message。MessageQueue内部并不是用数组存储的，而是用链表的数据结构，方便添加和删除。

下面来看一下Looper.looper()源码，这个方法就是将Message交给Handler.handleMessage去完成的。

   public static void loop() {    final Looper me = myLooper();    if (me == null) {        throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");    }    final MessageQueue queue = me.mQueue;    // Make sure the identity of this thread is that of the local process,    // and keep track of what that identity token actually is.    Binder.clearCallingIdentity();    final long ident = Binder.clearCallingIdentity();    for (;;) {        Message msg = queue.next(); // might block        if (msg == null) {            // No message indicates that the message queue is quitting.            return;        }        // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger        Printer logging = me.mLogging;        if (logging != null) {            logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +                    msg.callback + ": " + msg.what);        }        msg.target.dispatchMessage(msg);        if (logging != null) {            logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);        }        // Make sure that during the course of dispatching the        // identity of the thread wasn't corrupted.        final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();        if (ident != newIdent) {            Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x"                    + Long.toHexString(ident) + " to 0x"                    + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "                    + msg.target.getClass().getName() + " "                    + msg.callback + " what=" + msg.what);        }        msg.recycleUnchecked();    }}

第3,4行：判断Looper对象是否为空，如果是空，抛出”No Looper; Looper.prepare() wasn’t called on this thread.”异常。换句话说，如果我们在子线程中创建Handler,并调用sendMessage（）时候，由于没有Looper对象，就会抛此异常信息。我们可以通过Looper.prepare()将当前线程转为Looper线程。该源码会在下面分析。

主要看 for (;;)那段代码，它是个死循环，不断地执行next()方法，如果有新消息，就交给 msg.target.dispatchMessage(msg);这里msg.target其实就是Handler对象。那么下面我们看一下Handler.dispatchMessage(msg)到底干了什么。

    public void dispatchMessage(Message msg) {    if (msg.callback != null) {        handleCallback(msg);    } else {        if (mCallback != null) {            if (mCallback.handleMessage(msg)) {                return;            }        }        handleMessage(msg);    }}

其实看到这里就明白了，它调用的就是handleMessage(),所以我们就可以轻松的更新UI界面了!

那么mCallback.handleMessage(msg)是什么呢?

接下来我们看一下这个代码:

    private Handler mHandler =  new Handler(new Handler.Callback() {    @Override    public boolean handleMessage(Message msg) {        Toast.makeText(getApplicationContext(),"1",Toast.LENGTH_SHORT).show();        return false;    }}){    @Override    public void handleMessage(Message msg) {        Toast.makeText(getApplicationContext(),"2",Toast.LENGTH_SHORT).show();    }};

注意:在第5行我return false,结果吐司展现1，展现完之后再展示2.
当return true时，结果吐司只展现1。这样我们就可以知道，这其实是用来拦截处理消息的。

刚刚提到Looper.prepare()可以将当前线程转为Looper线程。那看一下Looper.prepare()源码

    private static void prepare(boolean quitAllowed) {    if (sThreadLocal.get() != null) {        throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");    }    sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));}

通过抛出的那个异常我们可以发现一个Handler只能有一个Looper.而一个Looper内部维护者MessageQueue,当有消息时Looper从MessageQueue中取出消息交给Handler处理。这样它们之间就建立起关系了。

看一下源码中的这行代码 sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); 关于ThreadLocal可以看一下我的这篇文章

http://blog.csdn.net/qq_31609983/article/details/52094032

要想到Looper不断的从MessageQueue中取消息，就必须调用Looper.loop()来不断取消息.

在子线程中发送消息的完整代码如下:

    public void click(View v){    final Handler handler =  new Handler();    new Thread(new Runnable() {        @Override        public void run() {            Looper.prepare();            handler.sendMessage();            Looper.loop();        }    }) .start();}

注意 Looper.prepare(); handler.sendMessage();这二个方法顺序不能变，我们可以看一下Handler构造方法

  public Handler(Callback callback, boolean async) {    if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {        final Class<? extends Handler> klass = getClass();        if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&                (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {            Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +                klass.getCanonicalName());        }    }    mLooper = Looper.myLooper();    if (mLooper == null) {        throw new RuntimeException(            "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");    }    mQueue = mLooper.mQueue;    mCallback = callback;    mAsynchronous = async;}

注意这段代码 mLooper = Looper.myLooper();如果为空，抛异常，该异常意思是必须调用Looper.prepare().这就是说为什么顺序不能改变！

那么读者可能会问，我们在主线程创建Handler对象，并没有调用Looper.prepare()也出什么问题啊，的确是这样的，因为ActivityThread 的main()函数里面 Looper.prepareMainLooper();已经自动帮我们创建好了Looper对象了。看一下源码:

 public static void prepareMainLooper() {    prepare(false);    synchronized (Looper.class) {        if (sMainLooper != null) {            throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");        }        sMainLooper = myLooper();    }}

注意sMainLooper = myLooper();看一下myLooper()方法:

 public static @Nullable Looper myLooper() {    return sThreadLocal.get();}

讲了这么多，估计对于小白来说有点晕了。哈哈。那么接下来我盗用一张hyman老师的一张图分析Handler,MessageQueue,Looper之间的关系吧。。。

0160904160222603)

一天，老板正在和员工开会，员工想上厕所，出于礼貌，对老板说我要去上厕所（sendMessage 到 MessageQueue中） 老板思考了一会儿，回复到”你去吧”(Looper.loop()) ， 最后员工去WC了(handleMessage) ,从询问到最后WC都是员工做的事，这就是它们之间的关系了。。。哈哈哈。

其实Handler发送消息有多种方式

• msg.sendToTarget();
• mHandler.sendMessageAtFrontOfQueue();
• mHandler.sendEmptyMessage()
• mHandler.sendEmptyMessageDelayed()
• mHandler.post()
• mHandler.postDelayed()

虽然有多种方法，但本质都是通过Handler.handleMessage()实现的。

还有几个这里就不一一列举了，有兴趣的读者可以去Android官网吧。。。

声明

感谢《Android开发艺术探索》，感谢慕课网视频，感谢郭神。
我来附一下链接吧，感兴趣的话去看一下吧。。。

视频:

http://www.imooc.com/learn/267

郭神博客:

http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/9991569

最后:这是笔者第一次写分析源码的文章，(估计也是最后一次了吧。。。哈哈哈。。)，写的不好，比较杂乱，还请读者多多包涵。写着写着就过了24点了，即将迎来大三，希望用这篇文章来为准大三生活开个好头吧！祝大家生活愉快！