Android 多线程编程之 HandlerThread 详解

HandlerThread有那些特点：

HandlerThread本质上是一个线程类，它继承了Thread；
HandlerThread有自己的内部Looper对象，可以进行looper循环；
通过获取HandlerThread的looper对象传递给Handler对象，可以在handleMessage方法中执行异步任务；
创建HandlerThread后必须先调用HandlerThread.start()方法，Thread会先调用run方法，创建Looper对象。

一、HandlerThread常规使用步骤

1.创建实例对象

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("threadName");

传入参数的作用主要是标记当前线程的名字，可以任意字符串。

2.启动HandlerThread线程

//必须先开启线程
handlerThread.start();

到此，我们创建完HandlerThread并启动了线程。怎么将一个耗时的异步任务投放到HandlerThread线程中去执行呢？接下来看下面步骤：

3.构建循环消息处理机制

/**
     * 该callback运行于子线程
     */
    class ChildCallback implements Handler.Callback {
        @Override
        public boolean handleMessage(Message msg) {
            //在子线程中进行相应的耗时操作
            ...
            //耗时操作完成之后通知主线程去更新 UI
            mUIHandler.sendMessage(msg1);
            return false;
        }
    }

4.构建异步handler

//子线程Handler
Handler childHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(),new ChildCallback());

第3步和第4步是构建一个可以用于异步操作的handler，并将前面创建的HandlerThread的Looper对象以及Callback接口类作为参数传递给当前的handler，这样当前的异步handler就拥有了HandlerThread的Looper对象，由于HandlerThread本身是异步线程，因此Looper也与异步线程绑定，从而handlerMessage方法也就可以异步处理耗时任务了，这样我们的Looper+Handler+MessageQueue+Thread异步循环机制构建完成。

二、HandlerThread源码解析

run方法源码如下：

@Override
public void run() {
        mTid = Process.myTid();
        Looper.prepare();
        synchronized (this) {
            mLooper = Looper.myLooper();
            notifyAll(); //唤醒等待线程
        }
        Process.setThreadPriority(mPriority);
        onLooperPrepared();
        Looper.loop();
        mTid = -1;
   }

前面我们在HandlerThread的常规使用中分析过，在创建HandlerThread对象后必须调用其start()方法才能进行其他操作，而调用start()方法后相当于启动了线程，也就是run方法将会被调用，而我们从run源码中可以看出其执行了Looper.prepare()代码，这时Looper对象将被创建，当Looper对象被创建后将绑定在当前线程（也就是当前异步线程），这样我们才可以把Looper对象赋值给Handler对象，进而确保Handler对象中的handleMessage方法是在异步线程执行的。
在Looper对象创建后将其赋值给HandlerThread的内部变量mLooper，并通过notifyAll()方法去唤醒等待线程，最后执行Looper.loop();代码，开启looper循环语句。
为什么要唤醒等待线程呢？具体要看getLooper方法了，其源码如下：

public Looper getLooper() {
 //先判断当前线程是否启动了
   if (!isAlive()) {
       return null;
   }
   // If the thread has been started, wait until the looper has been created.
   synchronized (this) {
       while (isAlive() && mLooper == null) {
           try {
               wait();//等待唤醒
           } catch (InterruptedException e) {
           }
       }
   }
   return mLooper;
}

可以看出外部在通过getLooper方法获取looper对象时会先先判断当前线程是否启动了，如果线程已经启动，那么将会进入同步语句并判断Looper是否为null，为null则代表Looper对象还没有被赋值，也就是还没被创建，此时当前调用线程进入等待阶段，直到Looper对象被创建并通过 notifyAll()方法唤醒等待线程，最后才返回Looper对象，之所以需要等待唤醒机制，是因为Looper的创建是在子线程中执行的，而调用getLooper方法则是在主线程进行的，这样我们就无法保障我们在调用getLooper方法时Looper已经被创建，到这里我们也就明白了在获取mLooper对象时会存在一个同步的问题，只有当线程创建成功并且Looper对象也创建成功之后才能获得mLooper的值，HandlerThread内部则通过等待唤醒机制解决了同步问题。
quit和quitSafely方法源码：

public boolean quit() {  
       Looper looper = getLooper();  
       if (looper != null) {  
           looper.quit();  
           return true;  
       }  
       return false;  
   }  
public boolean quitSafely() {  
    Looper looper = getLooper();  
    if (looper != null) {  
           looper.quitSafely();  
           return true;  
       }  
       return false;  
   }

从源码可以看出当我们调用quit方法时，其内部实际上是调用Looper的quit方法而最终执行的则是MessageQueue中的removeAllMessagesLocked方法，该方法主要是把MessageQueue消息池中所有的消息全部清空，无论是延迟消息（延迟消息是指通过sendMessageDelayed或通过postDelayed等方法发送）还是非延迟消息。
当调用quitSafely方法时，其内部调用的是Looper的quitSafely方法而最终执行的是MessageQueue中的removeAllFutureMessagesLocked方法，该方法只会清空MessageQueue消息池中所有的延迟消息，并将消息池中所有的非延迟消息派发出去让Handler去处理完成后才停止Looper循环，quitSafely相比于quit方法安全的原因在于清空消息之前会派发所有的非延迟消息。最后需要注意的是Looper的quit方法是基于API 1，而Looper的quitSafely方法则是基于API 18的。