Handler 系列二：Handler

Handler

构造函数

• 有两种方式：① 传入Looper参数 ② 无Looper参数。

带 Looper 参数

无 Looper 参数

• 此时会调用 Looper.myLooper() 方法，获取当前线程的 Looper 对象。如果当前线程的 Looper 对象为空则会抛异常。
• 也就是说，在创建 Handler 之前必须先调用 Looper.prepare() 方法来构造消息循环，或者在已经有 Looper 对象的线程中（比如主线程）创建 Handler。

消息发送

• 发送消息的方式：sendMessage()/post(Runnable) 等一系列方法
• 无论调用哪个方法来发送消息，最终会回调到以下两个方法来处理：① sendMessageAtTime() ② sendMessageAtFrontOfQueue()。而这两个方法内部，都调用了 Handler.enqueueMessage() 私有方法进行处理。
• Handler.enqueueMessage()：① 首先会对 Message 消息对象进行处理，将当前 Handler 对象赋值给 Message.target 成员变量进行保存，② 最后调用 MessageQueue.enqueueMessgae() 将处理后的消息对象插入到消息队列中。

消息处理

• Handler.dispatchMessage(Message)：该方法是运行在创建 Handler 时所使用的 Looper 对象中执行的，这样就将代码逻辑切换到指定的线程中去执行了。

• 判断 Message 消息对象的 callback:Runnable 成员变量是否为空？
  • 否：调用 handleCallback(Message) 来处理消息，调用该 Runnable.run() 方法。
  • 是：下一步
• 判断当前 Handler 对象的 mCallback:Handler.Callback 成员变量是否为空？
  • 否：调用 mCallback.handleMessage(Message) 方法来处理消息
    • 如果返回true，则消息处理结束。
    • 如果返回false，调用 handleMessage(Message) 来处理消息。
  • 是：调用 handleMessage(Message) 来处理消息；Handler的子类必须实现它才能接收消息。
• 注意1：Message 消息对象的 callback:Runnable 成员变量
  • 如果是通过 Message.obtain(Handler h, Runnable callback) 构造消息对象时，则该成员变量不为空。
  • 也就是说，如果消息是通过 post(Runnable) 的方式发送的，则该对象不为空。
• 注意2：Handler 对象的 mCallback:Callback 成员变量
  • 如果是通过传递了一个 Callback 参数的方式来构造 Handler 对象，则该成员变量不为空。

小结-Handler

• 在创建 Handler 的时候，需要去指定其所关联的 Looper。如果没有指定 Looper 参数，则会通过 Looper.myLooper() 方法获取当前线程的 Looper 对象作为方法参数去构造 Handler。
  • 如果当前线程的 Looper 对象为空，则会抛异常。
  • 也就是说，在创建 Handler 之前必须先通过 Looper.prepare()、Looper.loop() 方法来构造并开启线程的消息循环，或者在已经有 Looper 对象的线程中去创建 Handler（比如主线程）。
• Handler 持有两个关键的成员变量，一个是 Looper（从而实现Handler与指定线程相关联），另一个是保留了与其所绑定的 Looper 对象所关联的消息队列 MessageQueue 。
• 主要用途：发送消息和处理消息。
  • 消息发送过程，就是将消息对象 Message 添加到与之绑定的 Looper 对象所关联的消息队列 MessageQueue 中。
  • 消息处理过程，就是在与之绑定的 Looper 对象所关联的线程 Thread 上去执行消息。
• 主要作用：Handler 是 Android 里面实现线程间通信的工具，其主要作用就是将一个任务切换到特定线程中去执行。
  • 主线程（UI线程），用于处理与 UI 组件相关的、与用户操作相关的事件。
  • 子线程（工作线程），用于执行耗时操作，比如网络请求、数据加载、I/O 操作。
• 主线程（UI线程）与子线程（工作线程）的通信媒介，是 Handler。
• Handler 与 MessageQueue 的通信媒介，是 Looper。

为什么在子线程中创建 Handler 会抛异常？为什么主线程不会？

• 线程默认是没有 Looper 的，因此在没有做任何处理的情况下在子线程中创建 Handler 时，会直接抛异常。
• 而在主线程中构造 Handler 对象不会抛异常的原因是，主线程在启动时（ActivityThread.main() 方法）就已经创建并启动了消息循环，因此主线程的 Looper 对象不会为空，所以在主线程中创建 Handler 对象，即使没有指定 Looper 参数也不会抛异常。

Handler 的消息发送机制？

• 无论是调用 post(Runnable)/sendMessage() 系列的方法，最后都会回调到 Handler.enqueueMessage() 方法进行处理。该方法中，会将当前 Handler 对象赋值给 Message.target 成员变量进行保存，最后调用 MessageQueue.enqueueMessgae() 将处理后的消息对象 Message 插入到消息队列 MessageQueue 中。
• 由此可知，Handler 发送消息的过程，实际上就是往消息队列中插入一个消息。并且可以知道，消息对象 Message ，持有发送该消息的 Handler 对象的引用，最终也会将消息交给它来处理。

Handler 的消息处理机制？

• Handler.dispatchMessage() 消息处理过程，分三步走。
• ① 当 Message 消息对象的 callback:Runnable 成员变量不为空（即消息是通过 post(Runnable) 的方式发送时，该成员变量不为空），那么会直接调用该 Runnable.run() 方法来处理消息；否则进行下一步。
• ② 当 Handler 对象的 mCallback:Handler.Callback 成员变量不为空（即构造 Handler 的时候传递了回调对象 Callback），则先调用 mCallback.handleMessage(Message) 方法来处理消息，如果该方法返回 true，则消息处理结束；如果该方法返回 false，则继续调用 Handler.handleMessage(Message) 来处理消息。
• ③ 当 Handler 对象的 mCallback:Handler.Callback 成员变量为空，则会直接调用 Handler.handleMessage(Message) 来处理消息。
• 由此可知，当通过 sendMessage() 的方式向 Handler 发送消息时，必须实现 Handler.handleMessage() 方法来接收和处理消息。

Handler 如何实现线程切换？

• 创建 Handler 对象时，通过指定与其所绑定的 Looper，从而实现与指定的线程相关联，进而与该线程的消息队列 MessageQueue 相关联。
• 消息发送过程：就是将消息对象 Message 添加到"与 Handler 绑定的 Looper 对象所关联的消息队列 MessageQueue 中"。
  • 一个线程有且只有一个 Looper，一个 Looper 有且只有一个 MessageQueue。
  • 从而将消息插入到指定线程所关联的消息队列中。
• 消息处理过程：就是在与之绑定的 Looper 对象所关联的线程 Thread 上去执行消息。
  • Looper.loop() 方法在循环中从 MessageQueue.next() 方法得到需要被处理的消息对象 Message 之后，就会将该消息对象交给其成员变量 Message.target.dispatchMessage(Message) 进行处理，从而达到线程切换的目的。
  • Looper.loop() 方法的最后会将该消息对象 Message 进行回收，回收到消息池中以便复用。然后进入下一个循环。

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