深入Android HandlerThread 使用及其源码完全解析

关联篇：深入Android的消息机制源码详解－Handler,MessageQueue与Looper关系

关联篇：Handler内存泄漏及其解决方案

本篇我们将来给大家介绍HandlerThread这个类，以前我们在使用线程执行一个耗时任务时总会new一个Thread的线程去跑，当任务执行完后，线程就会自动被销毁掉，如果又由新的任务，我们又得新建线程.....我们假设这样的一个情景，我们通过listview去加载图文列表，当我们往下滑动时，这时需要不断去请求网络资源，也就是需要不断开线程去加载网络资源，如果每次都new一个Thread，这显然是不合理的，那么该怎么办呢？相信大家都应该用过图片加载框架ImageLoader,其实ImageLoader内部就是通过Handler+Looper+Thread来实现的，内部维持一个线程池，通过Handler+Looper＋Thread构建循环线程，每次有任务就取出其中的任务放到线程池去执行，没有就一直处于等待状态，直到有新任务被投放进来，如果任务过多就加入等待队列，直到其中一个线程执行完毕就从等待队列获取下一个执行的任务，这样就可以避免过多创建Thread所造成的资源消耗。当然Handler+Looper+Thread的实现方式并不是本篇的讨论重点，我们要讨论的是其实现替代者－HandlerThread,继承自Thread，本质是Thread,它与普通Thread的差别就在于，它有个Looper成员变量。其内部就是通过Thread+Looper来实现的，说白了HandlerThread就是Android已经封装好的一个拥有自己looper的线程，我们可以利用它执行一些耗时任务。我们先来看看HandlerThread的使用步骤并提供给大家一个使用案例：

一.HandlerThread的使用步骤

1.创建实例对象

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("downloadImage");

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，我们就构建完一个循环线程。那么我们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网络请求

//通知主线程去更新UI
  mUIHandler.sendMessage(msg1);
  return false;
 }
}

构建异步handler

/**
 * 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网络请求

//通知主线程去更新UI
  mUIHandler.sendMessage(msg1);
  return false;
 }
}

第3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对象和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，而其中的handlerMessage方法来处理耗时任务，Looper+Handler+MessageQueue+Thread异步循环机制构建完成。下面我们来看一个使用案例

二.HandlerThread的使用案例

package com.zejian.handlerlooper;
import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.HandlerThread;
import android.os.Message;
import android.widget.ImageView;
import com.zejian.handlerlooper.model.ImageModel;
import com.zejian.handlerlooper.util.LogUtils;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
/**
* Created by zejian on 16/3/5.
*/
public class HandlerThreadActivity extends Activity {
/**
 * 图片地址集合,图片来自网络.
 */
private String url[]={
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383299_1976.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383291_6518.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383291_8239.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383290_9329.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383290_1042.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383275_3977.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383265_8550.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383264_3954.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383264_4787.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383264_8243.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383248_3693.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383243_5120.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383242_3127.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383242_9576.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383242_1721.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383219_5806.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383214_7794.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383213_4418.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383213_3557.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383210_8779.jpg",
  "http://img.my.csdn.net/uploads/201407/26/1406383172_4577.jpg"
};
private ImageView imageView;
private Handler mUIHandler = new Handler(){
 @Override
 public void handleMessage(Message msg) {
  LogUtils.e("次数:"+msg.what);
  ImageModel model = (ImageModel) msg.obj;
  imageView.setImageBitmap(model.bitmap);
 }
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 super.onCreate(savedInstanceState);
 setContentView(R.layout.activity_handler_thread);
 imageView= (ImageView) findViewById(R.id.image);
 //创建异步HandlerThread
 HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("downloadImage");
 //必须先开启线程
 handlerThread.start();
 //子线程Handler
 Handler childHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(),new ChildCallback());
 for(int i=0;i<10;i++){
  //每个1秒去更新图片
  childHandler.sendEmptyMessageDelayed(i,1000*i);
 }
}
/**
 * 该callback运行于子线程
 */
class ChildCallback implements Handler.Callback {
 @Override
 public boolean handleMessage(Message msg) {
  //在子线程中进行网络请求
  Bitmap bitmap=downloadUrlBitmap(url[msg.what]);
  ImageModel imageModel=new ImageModel();
  imageModel.bitmap=bitmap;
  imageModel.url=url[msg.what];
  Message msg1 = new Message();
  msg1.what = msg.what;
  msg1.obj =imageModel;
  //通知主线程去更新UI
  mUIHandler.sendMessage(msg1);
  return false;
 }
}
private Bitmap downloadUrlBitmap(String urlString) {
 HttpURLConnection urlConnection = null;
 BufferedInputStream in = null;
 Bitmap bitmap=null;
 try {
  final URL url = new URL(urlString);
  urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
  in = new BufferedInputStream(urlConnection.getInputStream(), 8 * 1024);
  bitmap=BitmapFactory.decodeStream(in);
 } catch (final IOException e) {
  e.printStackTrace();
 } finally {
  if (urlConnection != null) {
   urlConnection.disconnect();
  }
  try {
   if (in != null) {
    in.close();
   }
  } catch (final IOException e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
 return bitmap;
}
}

思路分析：在这个案例中，我们创建了两个Handler，一个用于更新UI线程的mUIHandler和一个用于异步下载图片的childHandler。最终的结果是childHandler会每个隔1秒钟通过sendEmptyMessageDelayed方法去通知ChildCallback的回调函数handleMessage方法去下载图片并告诉mUIHandler去更新UI界面。运行截图如下：

到此,HandlerThread的基本使用我们都有所了解了，接下来我们掰掰HandlerThread源码，挖挖其实现原理。

三.HandlerThread源码解析

HandlerThread的源码不多只有140多行，我们一步一步来分析，先来看看其构造函数：

/**
* Handy class for starting a new thread that has a looper. The looper can then be
* used to create handler classes. Note that start() must still be called.
*/
public class HandlerThread extends Thread {
int mPriority;//线程优先级
int mTid = -1;
Looper mLooper;//当前线程持有的Looper对象
public HandlerThread(String name) {
 super(name);
 mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}

/**
 * Constructs a HandlerThread.
 * @param name
 * @param priority The priority to run the thread at. The value supplied must be from
 * {@link android.os.Process} and not from java.lang.Thread.
 */
public HandlerThread(String name, int priority) {
 super(name);
 mPriority = priority;
}

/**
 * Call back method that can be explicitly overridden if needed to execute some
 * setup before Looper loops.
 */
protected void onLooperPrepared() {
}

从源码可以很明显的看出HandlerThread继续自Thread,构造函数也相当简单传递参数有两个，一个是name指的是线程的名称，一个是priority指的是线程优先级，我们根据需要调用即可。成员变量mLooper就是HandlerThread自己持有的Looper对象。onLooperPrepared()该方法是一个空实现，是留给我们必要时可以去重写的，但是重写时机是在Looper循环启动前。还记得我们在前面创建完HandlerThread后还要去调用start()方法后才可以去创建Handler吗？这是为什么呢？接下来我们就来揭晓其中奥秘：

@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;
}

这个是HandlerThread的run方法，代码也比较简单，开始就通过Looper.prepare()去创建Looper对象，然后通过同步线程去给当前成员变量mLooper赋值，并唤醒等待线程（后续会解析为什么要唤醒等待线程），然后在Looper.loop()循环启动前调用了onLooperPrepared方法，到此Looper创建完成，循环线程也启动完成。现在我们也就明白了创建HandlerThread后为什么要调用start方法了，因为通过调用start方法，程序会去执行run方法，这样才会去创建Looper对象并启动Looper循环，最后我们才能把Looper对象传递给Handler实例。

public Looper getLooper() {
 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;
}

这个方法名一看就知道是获取looper对象的，虽然很简单，但是这里有个地方还是要说明一下，方法开始后先去判断当前线程是否是启动状态，如果线程已经启动，再通过一个同步代码块去判断当前成员变量mLooper是否为空，如果为空，那就wait()，直到mLooper创建完成，否则就返回mLooper对象，那么为什么会由可能为空呢？还记得前面的Looper对象是在哪里创建的吗？没错，是在子线程，这样我们就无法保障我们在调用getLooper方法时Looper已经创建完成。因此在前面的run方法中当Looper创建完成后会调用notifyAll方法就是为了唤醒getLooper方法中的wait等待机制。

小结：在获取mLooper对象的时候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。这里等待方法wait和run方法中的notifyAll方法共同完成同步问题。

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;
}

最后就是两个停止looper线程的方法了，以上有两种让当前线程退出循环的方法的区别就是quitSafely方法效率比quit方法标率低一点，但是安全。具体选择哪种就要看大家需求了。到此，HandlerThread源码就解析完了，相信大家对HandlerThread也有了比较全面的了解了，嗯，本篇结束。

来源：https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/50813444