能簡單說得咱們儘可能不復雜:java
爲了不ANR,咱們會一般把 耗時操做放在子線程裏面去執行,由於子線程不能更新UI,因此當子線程須要更新的UI的時候就須要藉助到安卓的消息機制,也就是Handler機制了。android
注意:在安卓的世界裏面,當 子線程 在執行耗時操做的時候,不是說你的主線程就阻塞在那裏等待子線程的完成——也不是調用 Thread.wait()或是Thread.sleep()。安卓採起的方法是,主線程應該爲子線程提供一個Handler,以便完成時可以提交給主線程。以這種方式設計你的應用程序,將能保證你的主線程保持對輸入的響應性並能避免因爲5秒輸入事件的超時引起的ANR對話框。安全
一個程序的運行,就是一個進程的在執行,一個進程裏面能夠擁有不少個線程。網絡
- 主線程:也叫UI線程,或稱ActivityThread,用於運行四大組件和處理他們用戶的交互。 ActivityThread管理應用進程的主線程的執行(至關於普通Java程序的main入口函數),在Android系統中,在默認狀況下,一個應用程序內的各個組件(如Activity、BroadcastReceiver、Service)都會在同一個進程(Process)裏執行,且由此進程的主線程負責執行。
ActivityThread既要處理Activity組件的UI事件,又要處理Service後臺服務工做,一般會忙不過來。爲了解決此問題,主線程能夠建立多個子線程來處理後臺服務工做,而自己專心處理UI畫面的事件。
。多線程
- 子線程: 用於執行耗時操做,好比 I/O操做和網絡請求等。(安卓3.0之後要求耗訪問網絡必須在子線程種執行)更新UI的工做必須交給主線程,子線程在安卓裏是不容許更新UI的。
什麼是消息機制? —— 不一樣線程之間的通訊。併發
什麼安卓的消息機制,就是 Handler 運行機制。app
安卓的消息機制有什麼用? —— 避免ANR(Application Not Responding) ,一旦發生ANR,程序就掛了,奔潰了。less
何時會觸發ANR?(消息機制在何時用?) —— 如下兩個條件任意一個觸發的的時候就會發生ANR異步
形成以上兩點的緣由有不少,好比網絡請求, 大文件的讀取, 耗時的計算等都會引起ANRasync
如何避免ANR
首先明白兩點:
結合起來這兩點的解決辦法是:把耗時操做放到子線程去執行,而後使用Handler去更新UI
注意:在安卓的世界裏面,當 子線程 在執行耗時操做的時候,不是說你的主線程就阻塞在那裏等待子線程的完成——也不是調用 Thread.wait()或是Thread.sleep()。安卓採起的方法是,主線程應該爲子線程提供一個Handler,以便完成時可以提交給主線程。以這種方式設計你的應用程序,將能保證你的主線程保持對輸入的響應性並能避免因爲5秒輸入事件的超時引起的ANR對話框。
網絡請求, 大文件的讀取, 複雜的計算等等這些都是耗時操做,耗時操做都應該寫在子線程,可是安卓說了,除了主線程誰都不準更改UI,若是子線程更改UI,就會報出以下錯誤
android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.
大概就是說,誰建立的View說更改,別人(子線程)少管閒事。
爲何系統不容許子線程更新UI
由於的UI控件不是線程安全的。
若是在多線程中併發訪問可能會致使UI控件處於不可預期的狀態,那爲何不對UI控件的訪問加上 上鎖機制 呢?由於有這麼兩個缺點:
如何手動製造一個ANR呢
在Activitynew一個子線程。睡眠5秒以上,就能夠啦。
public class MainActivity extends Activity { private TextView mTv; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mTv= (TextView) findViewById(R.id.mTv); mTv.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { Log.d("Test", "點擊文字"); try { Thread.sleep(300000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } }
如何演示子線程不能更改界面呢
給一個TextView弄一個點擊事件,點擊後new一個Thread,在這個線程的run()方法更改TextView的文字,這樣就屬於更改UI了,因此,不行了,掛了。
public class MainActivity extends Activity { private TextView mTv; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mTv= (TextView) findViewById(R.id.mTv); mTv.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { Log.d("Test", "點擊文字"); sonThreadUpdateUi(); } }); } private void sonThreadUpdateUi(){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mTv.setText("子線程想要更改界面"); } }).start(); } }

報錯以下:

Handler的簡單使用
既然子線程不能更改界面,那麼咱們如今就藉助Handler讓咱們更改一下界面:
主要步驟是這樣子的:
一、new出來一個Handler對象,複寫handleMessage方法
二、在須要執行更新UI的地方 sendEmptyMessage 或者 sendMessage
三、在handleMessage裏面的switch裏面case不一樣的常量執行相關操做
附上代碼:
import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.util.Log; import android.view.View; import android.widget.TextView; public class MainActivity extends Activity { private TextView mTv; private Handler mHandler; private static final int MSG_UPDATE_TEXT = 0x2001; // 更新文本 方式一用的常量 private static final int MSG_UPDATE_WAY_TWO = 0x2002; // 更新文本 方式二用的常量 @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mHandler=new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { switch (msg.what){ case MSG_UPDATE_TEXT: mTv.setText("讓Handler更改界面"); break; case MSG_UPDATE_WAY_TWO: mTv.setText("讓Handler更改界面方式二"); break; } } }; mTv= (TextView) findViewById(R.id.mTv); mTv.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { Log.d("Test", "點擊文字"); // 方式一和方式二能夠達到相同的效果,就是更改界面 // 方式一 //mHandler.sendEmptyMessage(MSG_UPDATE_TEXT); // 方式二 Message msg =Message.obtain(); msg.what= MSG_UPDATE_WAY_TWO; mHandler.sendMessage(msg); } }); } /* private void sonThreadUpdateUi(){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mTv.setText("子線程想要更改界面"); } }).start(); }*/ }
附上效果圖:

安卓的異步消息處理機制就是handler機制。
主線程,ActivityThread被建立的時候就會建立Looper
Looper被建立的時候建立MessageQueue。
也就是說主線程會直接或簡介建立出來Looper和MessageQueue。
具體建立解釋,參考: Android異步消息處理機制徹底解析,帶你從源碼的角度完全理解(http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/9991569)
Handler的工做機制簡單來講是這樣的
一、Handler發送消息僅僅是調用MessageQueue的enqueueMessage向插入一條信息到MessageQueue
二、Looper不斷輪詢調用MeaasgaQueue的next方法
三、若是發現message就調用handler的dispatchMessage,ldispatchMessage被成功調用,接着調用handlerMessage()
簡圖
android的消息機制就是指Handler機制,Handler機制的運行須要MeeageQueue和Looper的輔助。
注意: 咱們經常用Handler來更新UI,可是不是說Handler就是把用來更新UI的,咱們的耗時的I/O操做,讀取文件,訪問網絡等等都是能夠在Handler裏面操做的
主要 插入 和 讀取 兩個操做,這兩個操做對應着兩個方法:
enqueueMessage方法
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) { if (msg.target == null) { throw new IllegalArgumentException("Message must have a target."); } if (msg.isInUse()) { throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use."); } synchronized (this) { if (mQuitting) { IllegalStateException e = new IllegalStateException( msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread"); Log.w(TAG, e.getMessage(), e); msg.recycle(); return false; } msg.markInUse(); msg.when = when; Message p = mMessages; boolean needWake; if (p == null || when == 0 || when < p.when) { // New head, wake up the event queue if blocked. msg.next = p; mMessages = msg; needWake = mBlocked; } else { // Inserted within the middle of the queue. Usually we don't have to wake // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue // and the message is the earliest asynchronous message in the queue. needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous(); Message prev; for (;;) { prev = p; p = p.next; if (p == null || when < p.when) { break; } if (needWake && p.isAsynchronous()) { needWake = false; } } msg.next = p; // invariant: p == prev.next prev.next = msg; } // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false. if (needWake) { nativeWake(mPtr); } } return true; }
next方法
next方法在這裏是一個無限循環的方法,若是消息隊列裏面沒有消息,那麼他就會處於阻塞狀態,當有新的消息到來的時,next就會返回這條消息而且將其從單鏈表中移除。
Message More ...next() {
128 // Return here if the message loop has already quit and been disposed. 129 // This can happen if the application tries to restart a looper after quit 130 // which is not supported. 131 final long ptr = mPtr; 132 if (ptr == 0) { 133 return null; 134 } 135 136 int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration 137 int nextPollTimeoutMillis = 0; 138 for (;;) { 139 if (nextPollTimeoutMillis != 0) { 140 Binder.flushPendingCommands(); 141 } 142 143 nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); 144 145 synchronized (this) { 146 // Try to retrieve the next message. Return if found. 147 final long now = SystemClock.uptimeMillis(); 148 Message prevMsg = null; 149 Message msg = mMessages; 150 if (msg != null && msg.target == null) { 151 // Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue. 152 do { 153 prevMsg = msg; 154 msg = msg.next; 155 } while (msg != null && !msg.isAsynchronous()); 156 } 157 if (msg != null) { 158 if (now < msg.when) { 159 // Next message is not ready. Set a timeout to wake up when it is ready. 160 nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE); 161 } else { 162 // Got a message. 163 mBlocked = false; 164 if (prevMsg != null) { 165 prevMsg.next = msg.next; 166 } else { 167 mMessages = msg.next; 168 } 169 msg.next = null; 170 if (false) Log.v("MessageQueue", "Returning message: " + msg); 171 return msg; 172 } 173 } else { 174 // No more messages. 175 nextPollTimeoutMillis = -1; 176 } 177 178 // Process the quit message now that all pending messages have been handled. 179 if (mQuitting) { 180 dispose(); 181 return null; 182 } 183 184 // If first time idle, then get the number of idlers to run. 185 // Idle handles only run if the queue is empty or if the first message 186 // in the queue (possibly a barrier) is due to be handled in the future. 187 if (pendingIdleHandlerCount < 0 188 && (mMessages == null || now < mMessages.when)) { 189 pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size(); 190 } 191 if (pendingIdleHandlerCount <= 0) { 192 // No idle handlers to run. Loop and wait some more. 193 mBlocked = true; 194 continue; 195 } 196 197 if (mPendingIdleHandlers == null) { 198 mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)]; 199 } 200 mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers); 201 } 202 203 // Run the idle handlers. 204 // We only ever reach this code block during the first iteration. 205 for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) { 206 final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i]; 207 mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler 208 209 boolean keep = false; 210 try { 211 keep = idler.queueIdle(); 212 } catch (Throwable t) { 213 Log.wtf("MessageQueue", "IdleHandler threw exception", t); 214 } 215 216 if (!keep) { 217 synchronized (this) { 218 mIdleHandlers.remove(idler); 219 } 220 } 221 } 222 223 // Reset the idle handler count to 0 so we do not run them again. 224 pendingIdleHandlerCount = 0; 225 226 // While calling an idle handler, a new message could have been delivered 227 // so go back and look again for a pending message without waiting. 228 nextPollTimeoutMillis = 0; 229 } 230 }
Looper中文翻譯是輪詢器或者消息泵或者循環。我的仍是叫作輪詢器比較形象一些。
Looper是一個輪詢器,它的做用不斷輪詢MessageQueue,當若是有新的消息就交給Handler處理,若是輪詢不到新的消息,那就自身就處於阻塞狀態。
咱們經過查看Loop而這個類,能夠發現的他的構造方法裏面建立了一個MessageQueue,而後將當前線程的對象保存起來
private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread(); }
new出來一個Handler可是沒有建立Looper的話就會報錯。
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"); ,
解決辦法就是new Handler的時候加上Looper.prepare();
以下代碼中,若是handler2加上Looper.prepare();沒有就會報錯
public class MainActivity extends Activity { private Handler handler1; private Handler handler2; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); handler1 = new Handler(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { Looper.prepare(); handler2 = new Handler(); } }).start(); } }
線程默認是沒有Looper的,可是爲何在主線程沒有建立的Looper就可使用Handler?主線程是特別的。主線程,也就是ActivityThread,主線程被建立的時候就會建立一個Looper,這點是比較特殊的,也正由於這點,因此咱們在主線程建立了Handler就直接能用了。
Looper有一個特殊的概念,那就是ThreadLocal,(他並非線程),他的做用是幫助Handler得到當前線程的Looper(多個線程可能有多個Looper)
Looper 的幾個方法
開啓:
退出
quitSafely() : 設定一個標記,只有當目前已有消息處理完畢以後纔會執行退出操做。
注意:當Looper退出後,Handler就沒法發送消息,send出去的消息會返回false;當咱們在子線程中建立了Looper而且全部的消息都處理完畢的時候,要記得調用 quit 方法,不讓這個Looper就一直處於阻塞狀態一直那麼等待下去
Looper這個類裏面最重要的方法就是loop()開啓消息循環這個方法了,看一下代碼:
Run the message queue in this thread. Be sure to call quit() to end the loop. 108 109 public static void More ...loop() { 110 final Looper me = myLooper(); 111 if (me == null) { 112 throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread."); 113 } 114 final MessageQueue queue = me.mQueue; 115 116 // Make sure the identity of this thread is that of the local process, 117 // and keep track of what that identity token actually is. 118 Binder.clearCallingIdentity(); 119 final long ident = Binder.clearCallingIdentity(); 120 121 for (;;) { 122 Message msg = queue.next(); // might block 123 if (msg == null) { 124 // No message indicates that the message queue is quitting. 125 return; 126 } 127 128 // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger 129 Printer logging = me.mLogging; 130 if (logging != null) { 131 logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " + 132 msg.callback + ": " + msg.what); 133 } 134 135 msg.target.dispatchMessage(msg); 136 137 if (logging != null) { 138 logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback); 139 } 140 141 // Make sure that during the course of dispatching the 142 // identity of the thread wasn't corrupted. 143 final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity(); 144 if (ident != newIdent) { 145 Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x" 146 + Long.toHexString(ident) + " to 0x" 147 + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to " 148 + msg.target.getClass().getName() + " " 149 + msg.callback + " what=" + msg.what); 150 } 151 152 msg.recycleUnchecked(); 153 } 154 }
經過代碼咱們知道:looper方法是一個死循環,惟一跳出的循環的方式是MessageQueue的next方法返回null,可是基本上是不可能的。若是咱們不手動調用quit或者quitSafely方法的話,MessageQueue的next方法是不可能返回null的。
由於當MessageQueue沒有消息時,next方法會一直阻塞在那裏,由於MessageQueue的next方法阻塞了,就致使Looper的loop方法也一直在阻塞了。
這裏咱們那一分爲二的談,
主要工做:消息的 發送 和 接受 。
先附上兩份最簡單的平常正常使用post和send方式的代碼
send方式sendEmptyMessage方法的小demo
public class MainActivity extends Activity { private static final int MSG_CHANGE_TEXT = 0x2001; private TextView mTv; private Handler handler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); switch (msg.what){ case MSG_CHANGE_TEXT: mTv.setText("send方式修改的文字"); break; } } };; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mTv= (TextView) findViewById(R.id.mTv); mTv.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { handler.sendEmptyMessage(MSG_CHANGE_TEXT); } }); } }
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post方式的postDelayed方法的小demo
public class MainActivity extends Activity { private Handler handler; private TextView mTv; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); handler = new Handler(); mTv = (TextView) findViewById(R.id.mTv); mTv.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { change(); } }); } private void change(){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { handler.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { mTv.setText("啊哈哈哈"); } },300); } }).start(); } }
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兩種形式,post和send
其實post最終仍是會調用send
Handler的部分post和send的源碼
post部分
咱們發現,5個關於post的方法裏面,調來調去就是3個方法
sendMessageDelayed
sendMessageAtTime
sendMessageAtFrontOfQueue (postAtFrontOfQueue方法一家獨有)
public final boolean post(Runnable r) { return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0); } public final boolean postAtTime(Runnable r, long uptimeMillis) { return sendMessageAtTime(getPostMessage(r), uptimeMillis); } public final boolean postAtTime(Runnable r, Object token, long uptimeMillis) { return sendMessageAtTime(getPostMessage(r, token), uptimeMillis); } public final boolean postDelayed(Runnable r, long delayMillis) { return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis); } public final boolean postAtFrontOfQueue(Runnable r) { return sendMessageAtFrontOfQueue(getPostMessage(r)); }
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send部分
咱們發現,send相關的方法也有5個,這5個方法調用的就是這麼幾個方法
sendMessageDelayed
sendMessageAtTime
sendEmptyMessageDelayed (sendEmptyMessage方法一家獨佔)
public final boolean sendMessage(Message msg) { return sendMessageDelayed(msg, 0); } public final boolean sendEmptyMessage(int what) { return sendEmptyMessageDelayed(what, 0); } public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) { Message msg = Message.obtain(); msg.what = what; return sendMessageDelayed(msg, delayMillis); } public final boolean sendEmptyMessageAtTime(int what, long uptimeMillis) { Message msg = Message.obtain(); msg.what = what; return sendMessageAtTime(msg, uptimeMillis); } public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) { if (delayMillis < 0) { delayMillis = 0; } return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis); }
異曲同工,最後10 個方法都進入了enqueueMessage方法
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); }
咱們看到,5個post方法,5個send方法,這10個方法加起來調來調去也就是另外的4個方法,分別是
sendMessageDelayed (post和send都有調用)
sendMessageAtTime (post和send都有調用)
sendMessageAtFrontOfQueue (postAtFrontOfQueue方法一家獨有)
sendEmptyMessageDelayed (sendEmptyMessage方法一家獨佔)
咱們發現,sendMessageAtTime和sendMessageAtFrontOfQueue這兩個方法最終都是調用Handler裏面的enqueueMessage方法
sendMessageDelayed調用了sendMessageAtTime,sendMessageAtTime最後也是調用enqueueMessage
最曲折的路線,sendEmptyMessageDelayed調用了sendMessageDelayed,而後sendMessageDelayed sendMessageAtTime,最後sendMessageAtTime調用enqueueMessage。
也就是說,除了post方式的postAtFrontOfQueue方法所調用的sendMessageAtFrontOfQueue方法不用postAtTime,
其餘的post和send加起來的9個方法都直接或者間接地調用了
postAtTime 方法。
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小結
最終,5個send的方法和5和post的方法,post和send加起來的9個方法都利用postAtTime進入了enqueueMessage方法,
剩下1個的獨特的postAtFrontOfQueue方法利用sendMessageAtFrontOfQueue也進入了enqueueMessage方法
Handler的enqueueMessage方法調用了MessageQueue裏面的enqueueMessage,enqueueMessage就是讓Hadler經過post或者send發送過來的Message進入到MessageQueue的隊列。
再一遍簡要地附上handler工做形式
一、Handler發送消息僅僅是調用MessageQueue的enqueueMessage向插入一條信息到MessageQueue
二、Looper不斷輪詢調用MeaasgaQueue的next方法
三、若是發現message就調用handler的dispatchMessage,ldispatchMessage被成功調用,接着調用handlerMessage()
在4.2裏面咱們看了Handler的發送相關代碼,接下來看一下接收的。
dispatchMessage會判斷三種狀況
一、若是是post發送來的message,那麼就讓這個message所持有的Runnable執行run方法,很是簡單。
Message的Callback 是一個Runnable對象,Handler的post的重載的函數無論參數多少,確定都是有Runnable的。
private static void handleCallback(Message message) { message.callback.run(); }
二、若是是利用Handler(Callback callback) 構造函數實例化的Handler,也就是構造函數裏面傳入了一個CallBack的對象,那麼就執行這個Callback的handlerMessage。
利用這個接口和Handler的一個構造函數,咱們能夠這麼建立Handler handler=new Handler(callback)來建立Handler;備註寫明瞭這個接口的做用:能夠建立一個Handler的實例可是不須要派生Handler的子類。對比咱們平常中最常常作的,就是派生一個Handler的子類,複寫handleMessage方法,而經過上面的代碼,咱們有了一種新的建立Handler方式,那就是不派生子類,而是經過Callback來實現。
這種方式很是少用。
看一下Handler裏面的Callback這個接口的設計
public interface Callback { public boolean handleMessage(Message msg); }
三、若是是send方法發送的,那麼就執行handleMessage,這個方法咱們很是熟悉了,google的給的備註的也說了,子類必須實現方法以接受這些Message。這也就是咱們最多見的最經常使用的方式了。
/** * Subclasses must implement this to receive messages. */ public void handleMessage(Message msg) { }
本篇完