通过模拟学习Handler机制

序言

在Android中Handler无处不在，我们的应用程序的所有生命周期方法都是通过Handler实现线程切换的。而为了保证UI的流畅性防止发生ANR，我们经常需要开启一个线程处理耗时操作，然后通过Handler讲结果显示在UI线程。通过Android的源码可以知道，Android中的触摸事件，按键都是通过主线程处理的，如果把主线程阻塞了，那么手机就不能响应任何操作了。

下面是一个应用程序的启动入口

上面三处就是Looper的创建，和启动循环。

可能有人奇怪，为什么一定要这么麻烦的切换线程，为什么修改UI只能在主线程。因为我们的View是线程不安全的，比如TextView的setText();

以上是setText的源码，可见并没有什么 synchronized 关键字，可知其是线程不安全的，如果两个线程同时去修改就会造成界面混乱。所以，Android中只允许UI线程去改。

而Handler就是Android提供给我们的异步消息框架，用来实现线程切换处理。在其中关键的就是这几个类。

我在这里把源码都贴上，大家有时间自己运行一下试一试。

源码

Handler

package P4;

public class Handler {
    Looper looper;

    public Handler(Looper looper) {
        this.looper = looper;
    }

    public Handler() {
        this(Looper.mainLooper());
    }

    public void handleMessage(Message message) {
        if (message.callback != null) {
            message.callback.run();
        }
    };

    public void sendMessage(Message message) {
        looper.getQueue().add(message);
    }

    public void sendMessageEmpty(int what) {
        Message message = new Message();
        message.what = what;
        looper.getQueue().add(message);
    }

    public void postMessage(Runnable callback) {
        Message message = new Message();
        message.callback = callback;
        looper.getQueue().add(message);
    }
}

Looper

package P4;

public class Looper {
    private static ThreadLocal<Looper> mLooper = new ThreadLocal<>();
    private static Looper mainLooper;
    private MessageQueue queue = new MessageQueue();

    public static void prepare(boolean isMain) {
        if (mLooper.get() != null) {
            throw new RuntimeException("looper has prepared");
        }
        mLooper.set(new Looper());
        if (isMain) {
            mainLooper = mLooper.get();
        }
    }

    /**
     * 获取主线程的Looper
     * 
     * @return
     */
    public static Looper mainLooper() {
        return mainLooper;
    }

    public static void loop() {
        // 获取当前线程的Looper
        Looper looper = mLooper.get();
        if (looper == null) {
            throw new RuntimeException("must call looper.perpared()");
        }
        while (true) {
            // 从当前线程的MessageQueue中获取需要处理的消息
            // 如果消息为空的话就等待
            Message message = looper.queue.next();
            if (message.target != null) {
                message.target.handleMessage(message);
            } else if (message.callback != null) {
                message.callback.run();
            }
        }
    }

    public MessageQueue getQueue() {
        return queue;
    }

}

Message

package P4;

public class Message {
    public Runnable callback;
    public int what;
    public int arg1;
    public int arg2;
    public Handler target;
}

MessageQueue

package P4;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MessageQueue {
    List<Message> messages = new ArrayList<>();

    public synchronized Message next() {
        while (messages.size() == 0) {
            try {
                //消息为空，等待
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        notifyAll();
        return messages.remove(0);
    }

    public synchronized void add(Message message) {
        messages.add(message);
        //唤醒
        notifyAll();
    }
}

APP(测试类，相当于一个Android程序)

package P4;

public class App {
    Handler handler;

    public static void main(String[] args) {
        Looper.prepare(true);
        new BackgroundThread(new Handler(), "后台进程").start();

        Looper.loop();
    }

}

class BackgroundThread extends Thread {
    Handler uiHandler;

    public BackgroundThread(Handler handler, String name) {
        uiHandler = handler;
        setName(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":后台处理进度" + i);
            try {
                sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            final int finaI = i;
            uiHandler.postMessage(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":前台更新UI-进度" + finaI);
                }
            });
        }
        uiHandler.postMessage(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":下载完成");
            }
        });
    }
}

运行结果