Handler的消息机制与消息延迟代码实现

news2024/9/21 12:37:13

Handler的作用

Handler消息机制在Android中的应用非常广泛，很多组件的底层实现都是靠Handler来完成的，所以掌握Handler消息机制的原理还是非常重要的。Handler的主要功能有两点：

1.它可以在不同的线程之间传递消息

我们都知道Andorid中规定只有主线程里可以进行UI操作，在其他线程中绝不可以进行与UI相关的操作，否则会报错。还有就是在主线程中也不可以进行耗时操作，否则会阻塞主线程，报ANR。基于以上这两点，我们就可以使用Handler在子线程中处理耗时操作，然后把返回的结果传给主线程，再进行UI方面的更新处理等。

2.它可以延时传递消息。

如果我们想要处理一个延时操作，一般可以通过Thread.sleep(times)使线程休眠几秒，然后再处理数据。但是再Android中是绝不能允许在主线程红进行休眠操作阻塞线程的，所以我们可以通过Handler来发送延迟消息的方式实现延时操作。

消息处理机制

Android的消息处理机制表面上只是使用了Handler，但其实还用到了其他的东西，比如说ThreadLocal，Looper，MessageQuery等，这些组合在一起使用，才构成了整个Android消息机制。

我们先回顾一下Handler的使用：我们以 “在子线程处理完耗时操作，然后通过Handler发送消息到主线程更新UI”为例。首先要先在主线程创建一个Handler对象，重写它的handlerMessage()方法，处理更新UI的操作。然后我们在子线程进行处理耗时操作，当执行完成后，我们创建一个Message对象，将需要传递的数据存入Message对象中，再调用Handler对象的sendMessage()方法将该Message对象发送出去。之后我们就能在Handler的handlerMessage()方法中接收到该Message对象了，然后取出其中的数据，进行更新UI的操作即可，这样整个过程就算完成了。

上面说的例子是从子线程发送消息回主线程，然后再主线程中处理消息。如果是通过主线程发送消息到子线程，然后在子线程处理消息，那又应该如何做呢？我们尝试直接在子线程中创建Handler对象，重写handlerMessage()方法，然后在主线程中发送消息，但程序运行后会报如下错误：

java.lang.RuntimeException: Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()

意思是“不能够在一个没有执行过Looper.prepare()方法的线程中去创建Handler对象”，到这里我们终于能够看到Looper的影子了。那么这里就有一个问题，为什么在主线程中没有要求我们先调用Looper.prepare()方法呢，或者说与普通线程相比，主线程有什么特别的吗？

其实这是因为在主线程中，系统已经调用过该方法了，所以不需要我们再去手动调用。代码如下，主线程在刚开始创建的时候它的Looper就已经调用了prepareMianLooper()方法，所以我们能直接创建Handler。

public final class ActivityThread { 
   public static void main(String[] args) {

        ...

        Looper.prepareMainLooper();

        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);

        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
        }

        if (false) {
            Looper.myLooper().setMessageLogging(new
                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
        }

        // End of event ActivityThreadMain.
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
        Looper.loop();

        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }
}

Handler消息延迟

Handler 的延迟发送是依靠

nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);

这个方法中的nextPollTimeoutMills 表明了阻塞等待时间。

nextPollTimeoutMillis = (int)Math.min(msg.when - now, Interge.MAX_VALUE);

原理：

当sendMessage 时，enququeMessage()@MessageQueue 会将消息按照按照实际执行时间顺序(即msg.when)插入到队列，然后执行nativeWake()唤醒，随后执行到next()@MessageQueue 中的nativePollOnce()处，这里是一个 for 死循环，唤醒后计算出根据now 和msg.when，如果now < msg.when 则计算出nextPollTimeoutMillis，下一个循环赋值给nativePollOnce(ptr,nextPollTimeoutMillis)，告诉阻塞时间。

其实 Java 层的 Handler 只是利用到了 native 层的 NativeMessageQueue和 native 层的 Looper 来完成阻塞和唤醒工作。消息队列的插入和消息的读取都是在 Java 层完成的。当MessageQueue 在nativePollOnce()被nextPollTimeoutMillis 阻塞时，当有另外一个消息入队进行唤醒时，nativePollOnce()的阻塞状态立即被唤醒，然后进行处理消息，当发现now < msg.when 时，根据新的阻塞时间进行等待。因为消息在入队时根据msg.when 进行排列了。

代码实现

Handler mHandler；

mHandler=new Handler(){
public void dispatchMessage(android.os.Message msg) {
switch (msg.what) {
case 1:
Intent mIntent=new Intent();
mIntent.setClass(SetPassActivity.this, MainActivity.class);
startActivity(mIntent);
break;

default:
break;
}
};
};
mHandler.sendEmptyMessageDelayed(1, 2000);