Handler简单介绍
Handler简单介绍
目 录
1 Handler的基本介绍…
1.1什么是Handler…
1.2为什么要用Handler…
1.3Handler的四个组成部分…
1.3.1 Message…
1.3.2 Handler…
1.3.3 MessageQueue…
1.3.4 Looper…
1.4 Handler工作流程…
1.5 Handler的用法…
1.5.1 传递Message…
1.5.2 传递Runnable对象…
1.5.3 传递Callback…
2 Handler常见问题…
2.1 Thread、Looper和Handler的数量关系…
2.2 Looper轮询消息机制…
2.3 Handler实现发送延迟消息的方法…
2.4 消息队列解决延迟消息的堵塞问题方法…
2.5 Looper.looper()不会阻塞主线程原因…
2.6主线程的死循环一直运行不会消耗大量CPU资源…
1 Handler的基本介绍
1.1 什么是Handler
Handler是Android提供的一套更新UI的机制，也是一套异步消息处理机制。我们可以发送消息也可以接受消息。。当发出一个消息之后，首先进入一个消息队列，发送消息的函数即刻返回，而另外一个部分在消息队列中逐一将消息取出，然后对消息进行处理，也就是发送消息和接收消息不是同步的处理。 这种机制通常用来处理相对耗时比较长的操作。
1.2 为什么要用Handler
子线程更新UI是不安全的，多线程去更新UI，而且没有加锁的话，会出现多线程并发问题，更新界面混乱。如果对更新UI的操作都进行加锁处理，性能下降。
所以Android在设计的时候，就封装了一套消息的创建、传递、处理机制，如果不遵循这种机制，就没有办法更新UI信息，就会抛出异常信息。
1.3 Handler的四个组成部分
1.3.1 Message
Message是在线程之间传递的消息，它可以在内部携带少量的信息，用于在不同线程之间交换数据。使用Message的arg1和arg2便可携带int数据，使用obj便可携带Object类型数据。
1.3.2 Handler
Handler顾名思义就是处理者的意思，它只要用于在子线程发送消息对象Message,在UI线程处理消息对象Message，在子线程调用sendMessage方法发送消息对象Message，而发送的消息经过一系列地辗转之后最终会被传递到Handler的handleMessage方法中,最终在handleMessage方法中消息对象Message被处理。
1.3.3 MessageQueue
MessageQueue就是消息队列的意思,它只要用于存放所有通过Handler发送过来的消息。这部分消息会一直存放于消息队列当中，等待被处理。每个线程中只会有一个MessageQueue对象，请牢记这句话。其实从字面上就可以看出，MessageQueue底层数据结构是队列，而且这个队列只存放Message对象。
1.3.4 Looper
Looper是每个线程中的MessageQueue的管家，调用Looper的loop()方法后，就会进入到一个无限循环当中，然后每当MesssageQueue中存在一条消息，Looper就会将这条消息取出，并将它传递到Handler的handleMessage()方法中。每个线程只有一个Looper对象。
1.4 Handler工作流程
图1-1 Handler工作流程示意图
如图1-1，首先在UI线程中我们创建了一个Handler实例对象，对handleMessage方法进行重写。然后创建子线程，在子线程需要更新UI时，新建一个Message对象，并且将消息的数据记录在这个消息对象Message的内部，比如arg1,arg2,obj等，然后通过前面的Handler实例对象调用sendMessge方法把这个Message实例对象发送出去，之后这个消息会被存放于MessageQueue中等待被处理，此时MessageQueue的管家Looper正在不停的把MessageQueue存在的消息取出来，通过回调dispatchMessage方法将消息传递给Handler的handleMessage方法，最终前面提到的消息会被Looper从MessageQueue中取出来传递给handleMessage方法，最终得到处理.
1.5 Handler的用法
1.5.1 传递Message
用于接受子线程发送的数据，并用此数据配合主线程更新UI，有以下方法：
sendEmptyMessage(int)
sendMessage(Message)
sendMessageAtTime(Message.long)
sendMessageDalayed(Message.long)
1.5.2 传递Runnable对象
用于通过Handler绑定的消息队列，安排不同操作的执行顺序，主要有以下方法：
post(Runnable)
postAtTime(Runnable.long)
postDelayed(Runnable.long)
1.5.3 传递Callback对象
CallBack用于截获handler发送的消息，如果返回true，就截获成功，不会向下传递。
2 Handler常见问题
2.1 Thread、Looper和Handler的数量关系
1个线程Thread只能绑定1个循环器 Looper，但可以有多个处理者 Handler。
1个循环器Looper可绑定多个处理者Handler。
1个处理者Handler只能绑定1个1个循环器Looper。
2.2 Looper轮询消息机制
Looper不断轮询MessageQueue，当如果由新的消息就交给Handler处理，如果轮询不到新的消息，自身就处于阻塞状态。
Message msg = queue.next(); // might block
因为当MessageQueue没有消息时，next方法会一直阻塞在那里，因为MessageQueue的next方法阻塞了，就导致Looper的loop方法也一直在阻塞了。
2.3 Handler实现发送延迟消息的方法
以handler.postDelayed()为例
postDelayed(Runnable r, long delayMillis)调用sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)，得到当前时间加上延迟时间，再调用sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis)
调用MessageQueue的enqueueMessage()方法，enqueueMessage()方法中会将延迟的时间when放到msg上，并加入到messageQueue中。
loop()是在一个死循环中不断的从MessageQueue中取message，然后交给handler进行处理消息。在looper()中queue.next()方法获取当前时间。
如果头部的这个Message是有延迟而且延迟时间没到的（now < msg.when），会计算一下时间（保存为变量nextPollTimeoutMillis），然后在循环开始的时候判断如果这个Message有延迟，就调用nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis)进行阻塞。
2.4 消息队列解决延迟消息的堵塞问题方法
1、postDelay()一个10秒钟的Runnable A、消息进队，MessageQueue调用nativePollOnce()阻塞，Looper阻塞；
2、紧接着post()一个Runnable B、消息进队，判断现在A时间还没到、正在阻塞，把B插入消息队列的头部（A的前面），然后调用nativeWake()方法唤醒线程；
3、MessageQueue.next()方法被唤醒后，重新开始读取消息链表，第一个消息B无延时，直接返回给Looper；
4、Looper处理完这个消息再次调用next()方法，MessageQueue继续读取消息链表，第二个消息A还没到时间，计算一下剩余时间（假如还剩9秒）继续调用nativePollOnce()阻塞；直到阻塞时间到或者下一次有Message进队。
2.5 Looper.looper()不会阻塞主线程原因
查看ActivityThread.java
ActivityThread的main方法主要就是做消息循环，一旦退出消息循环，那么你的应用也就退出了。Activity的生命周期都是依靠主线程的Looper.loop，当收到不同Message时则采用相应措施。
因为Android 的是由事件驱动的，looper.loop() 不断地接收事件、处理事件，每一个点击触摸或者说Activity的生命周期都是运行在 Looper.loop() 的控制之下，如果它停止了，应用也就停止了。
2.6 主线程的死循环一直运行不会消耗大量CPU资源
这里涉及到LInux pipe/epoll机制，简单说就是在主线程的MessageQueue没有消息时，便阻塞在loop的queue.next()中的nativePollOnce()方法里，此时主线程会释放CPU资源进入休眠状态，直到下个消息到达或者有事务发生，通过往pipe管道写端写入数据来唤醒主线程工作。这里采用的epoll机制，是一种IO多路复用机制，可以同时监控多个描述符，当某个描述符就绪(读或写就绪)，则立刻通知相应程序进行读或写操作，本质同步I/O，即读写是阻塞的。 所以说，主线程大多数时候都是处于休眠状态，并不会消耗大量CPU资源。