Android多线程及Handler机制

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Android多线程编程是很常用的一种编程方式，使用方式看起来也相对固定，不过其中一些细节我之前由于没有注意到踩了不少坑，遂记录之。

线程的优先级

Android中的线程优先级是Linux进行设定的，设定范围依据数字，范围位：-20~19，这其中-20为最高优先级，而19则相对地为最低优先级。可能有人会问，线程优先级有什么作用，线程都是用来进行并发处理，有何区别？
其实就是为了保证使那些不太重要的线程过度抢占CPU资源，而导致重要的线程如音乐播放等阻塞。

为自己的线程设定优先级的代码如下：

Process.setThreadPriority

这里最好是用这种方法来进行优先级的设定，因为Java自带一种 Thread.setPriority方法，实践表明，上面的方法会显著影响线程的调度。
Android系统内置了一些常量字段来为程序员做一些选择，实际上其实也是设定了-20~19中的值，具体的字段感兴趣的朋友自行了解。

线程间消息传递

说到Android的多线程之间的传递，我想熟悉Android的朋友第一个想到的就是子线程与UI 线程之间的消息传递，由于Android不允许在子线程进行UI 的更新，所以若是在子线程进行耗时操作，完成后想更新UI，那么子线程需要传递信息给UI线程，在UI线程中进行更新。说到这里，多说一句，为什么不允许在子线程中更新UI呢？
实际上，不能在子线程中更新UI，最明显的原因就是Android本身禁止了这一行为，该操作是在：

ViewRootImpl.checkThead()

中完成的，该函数里只是简单地判断了下，当前线程是都是主线程，若不是的话，直接抛出异常。
这就是直接原因，更深层次的原因是Android系统中的view是线程不安全的，若是能在子线程中更新UI，那么会导致很多问题，比如：多个线程同时操作view，读写并行，那么此时，view的状态是不可预知的，会出现很多问题。那么，加个锁不就得了，这样想是没有错的，但是这里面有个效率的问题，加锁会影响效率是都知道的，view作为不次于四大组件的使用频率的组件，加锁会明显增加Android的效率。

回到主题，我们来看看Android提供了哪些方便在子线程中进行UI更新的方法：

Activity.runOnUiThread(Runnable)

View.post(Runnable)

View.postDelayed(Runnable,long)

以上的方法都是一些Handler的封装，主要是为了方便程序员而准备的
Handler的具体使用的话，就是在子线程建立消息Message，然后在主线程中new一个对应的Handler，复写其：

public void handleMeaasge(Message msg)

在这个方法里做具体的处理

嗯，说起来确实是比较简单的，也是大家经常都会这么用的，不过有几个小细节值得注意：

在创建的时候，有两种方法：

Message msg =new Message()

mHandler.obtain()

两种方法，有没有想过要使用那一种方法呢？

这两种都会返回一个Message对象，其区别在于直接new的方法是去新创建一个Message对象，而obtain()方法则是去一个消息池中取出消息，然后进行使用，在使用的时候去消息池中获取消息，在使用完毕之后则调用recycle()方法将其回收到消息池中复用。

看到这里应该应该已经很明朗了，使用obtain()方法会减少资源消耗，从而提高效率，所以在大多数场景下，推荐大家使用obtain()方法区获取Meaasge对象。

已经拿到了消息了，那么就该发送了啊

msg.sendToTarget()

mHandler.sendMessage()

mHandler.postAtTime(runnable,long)

一一解释以上三种发送方法：

若是你获取的方法是使用obtain()方法，那么可以调用此方法，因为，这个Message本身在Handler中获取的，所以可以直接向该Handler发送消息。

第二种方法没有Message对象获取的限制，使用该Handler去发送Message。还有一点需要说明，若是不需要发送具体的数据，只是想去调用public void handleMeaasge(Message msg)，可以发送一个空方法， sendEmptyMessage()此方法的参数是一消息标识符。

第三种方法是在指定时间去发送消息，对应的还有一个psotDelayed方法，该方法是延迟一定时间区发送消息，我认为本质上是没有区别的。

消息发送完毕后，就需要接收啊

这一部分我感觉没啥可说的，就是有个点必须注意，若是有多个线程向此handler中传入数据，那么必须注意 数据的同步问题，要加上锁。

Handler的工作原理

接下来来说说Handler的工作原理

其实Android的消息机制是由MessageQueue，Handler，Looper来共同完成的。

它们分工如下：

• Handler则是负责将我们将要发送的消息发送到MessageQueue中。

• 首先是MessageQueue负责消息的存取，虽说其是Queue，但是他的实现是由单链表实现的，单链表的存取效率比较高。

• 然后Loooper负责将消息从MessageQueue中取出来，进行处理。

下面来具体分析下它们的工作过程：
第一步，Handler调用自己的send()方法，这个方法最终调用了MeeageQueue的enqueueMessage()方法，这个方法的话，就是向单链表中插入数据。

第二步，接下里介绍下MessageQueue的next()方法，这个方法在一个死循环之中，等待消息，一旦有消息，它就取出消息处理，并且将该条消息从MessageQueue中移除。

第三步，Looper的loop方法，这个方法也是在一个死循环之中，它等待消息的到来，一旦有消息，他就将消息取出来处理。
这么说，各位应该发现一个东西：MessageQueue虽然有方法，但是它除了是个数据结构之外，它几乎什么都不做。尽管它拥有两个很重要额方法，但是这两个方法分别由Handler，Looper来进行调用。

前面已经说了，对于Message的具体处理，交给了Looper来处理，Looper则是将消息通过msg.target.dispatchMseeage(msg)将消息转交给了Hnadler来处理，这里的Handler是msg.target。

到这里还没完，以后我们的经验都是直接在handleMessage(msg)中对msg进行处理的，但是在实现中并不是直接去执行handleMessage(msg)的，对message的处理顺序如下：

首先判断msg.callback是否为空，若是不为空，那么执行：handlecallback()
往下走
接下来判断callback是否为空(这个callback)实在构造Handler时传入的，不为空的话，则执行：callback.handleMessage()
最后才是执行我们最熟悉的Handler的方法handleMessage()

在分析完运行原理之后，我想各位对Android中Handler的有些代码部分疑惑已经解开了。不过我还是来说下

虽说我们平时在使用Handler的时候，只是很简单地在UI线程new出Handler，并且复写了其handleMessage()方法，然后直接在子线程中发送消息就好了，这样没问题。不过通过上文的分析，我们会发现，Looper，MessageQueue去哪儿了？没有Looper，MeeageQueue这个消息循环应该无法执行才对吧？确实也是这样的，没有Looper，MessageQueue是不可能执行的。原因在于这一步Android做了封装，因为UI线程的特殊性，所以Android在启动时就为该线程默认启动了Looper了，正因为Android替我们做了这一部分的工作，所以使用才如此简单。

那么好，如何显示进行Handler的使用过程呢？其实很简单
Looper.prepare()

Handler handler =new handler()

looper.loop()
还有一点，一个线程对应了一个Looper,其实也可以理解，几个线程使用一个Looper取消息，会出问题
3行代码就ok了，这其中第一句代码创建了Looper，而且在构造函数中创建了MessageQueue
第三句代码则是开启了死循环，等待消息的接收和处理。

好了，关于Handler的原理就总结到这里，其实这里面还有一些细节，比如，上面有说到一个线程对应了一个Looper，若是有多个线程向Handler发送消息处理，那么Hnadler怎么去获取各个不同线程的Looper的呢？在Android是使用了一个叫ThreadLocal的东西，感兴趣的朋友可以下去研究下。