HandlerThread源码分析

HandlerThread源码分析

我们知道在Android系统中，我们执行完耗时操作都要另外开启子线程来执行，执行完线程以后线程会自动销毁。想象一下如果我们在项目中经常要执行耗时操作，如果经常要开启线程，接着又销毁线程，这无疑是很消耗性能的?那有什么解决方法呢？

使用线程池

使用HandlerThread

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本篇博客主要讲解HandlerThread，关于线程池的原理，请自行了解。

本篇博客主要讲解一下问题

HandlerThread的使用场景以及怎样使用HandlerThread？

HandlerThread源码分析

HandlerThread的使用场景以及怎样使用HandlerThread？

使用场景

HandlerThread是Google帮我们封装好的，可以用来执行多个耗时操作，而不需要多次开启线程，里面是采用handler和Looper实现的

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.

怎样使用HandlerThread？

创建HandlerThread的实例对象

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("myHandlerThread");

该参数表示线程的名字，可以随便选择。

2. 启动我们创建的HandlerThread线程

handlerThread.start();

将我们的handlerThread与Handler绑定在一起。

还记得是怎样将Handler与线程对象绑定在一起的吗？其实很简单，就是将线程的looper与Handler绑定在一起，代码如下：

mThreadHandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
checkForUpdate();
if(isUpdate){
mThreadHandler.sendEmptyMessage(MSG_UPDATE_INFO);
}
}
};

注意必须按照以上三个步骤来，下面在讲解源码的时候会分析其原因

完整测试代码如下

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

private TextView mTv;
Handler mMainHandler = new Handler();
private Handler mThreadHandler;
private static final int MSG_UPDATE_INFO = 0x100;
private HandlerThread mHandlerThread;
private boolean isUpdate=true;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mTv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
initHandlerThread();

}

private void initHandlerThread() {
mHandlerThread = new HandlerThread("xujun");
mHandlerThread.start();
mThreadHandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
checkForUpdate();
if(isUpdate){
mThreadHandler.sendEmptyMessage(MSG_UPDATE_INFO);
}

}
};

}

/**
* 模拟从服务器解析数据
*/
private void checkForUpdate() {
try {
//模拟耗时
Thread.sleep(1200);
mMainHandler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
String result = "实时更新中，当前股票行情：<font color='red'>%d</font>";
result = String.format(result, (int) (Math.random() * 5000 + 1000));
mTv.setText(Html.fromHtml(result));
}
});

} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

}

@Override
protected void onResume() {
isUpdate=true;
super.onResume();
mThreadHandler.sendEmptyMessage(MSG_UPDATE_INFO);
}

@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
isUpdate=false;
mThreadHandler.removeMessages(MSG_UPDATE_INFO);
}

@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
mHandlerThread.quit();
mMainHandler.removeCallbacksAndMessages(null);

}

}

运行以上测试代码，将可以看到如下效果图

HandlerThread源码分析

* 官方源代码如下，是基于sdk23的，可以看到，只有一百多行代码而已*

public class HandlerThread extends Thread {
int mPriority;
int mTid = -1;
Looper mLooper;

public HandlerThread(String name) {
super(name);
mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}

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() {
}

@Override
public void run() {
mTid = Process.myTid();
Looper.prepare();
//持有锁机制来获得当前线程的Looper对象
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
//发出通知，当前线程已经创建mLooper对象成功，这里主要是通知getLooper方法中的wait
notifyAll();
}
//设置线程的优先级别
Process.setThreadPriority(mPriority);
//这里默认是空方法的实现，我们可以重写这个方法来做一些线程开始之前的准备，方便扩展
onLooperPrepared();
Looper.loop();
mTid = -1;
}

public Looper getLooper() {
if (!isAlive()) {
return null;
}

// 直到线程创建完Looper之后才能获得Looper对象，Looper未创建成功，阻塞
synchronized (this) {
while (isAlive() && mLooper == null) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
return mLooper;
}

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;
}

/**
* Returns the identifier of this thread. See Process.myTid().
*/
public int getThreadId() {
return mTid;
}
}

1）首先我们先来看一下它的构造方法

public HandlerThread(String name) {
super(name);
mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}

public HandlerThread(String name, int priority) {
super(name);
mPriority = priority;
}

有两个构造方法，一个参数的和两个参数的，name代表当前线程的名称，priority为线程的优先级别

2）接着我们来看一下run（）方法，在run方法里面我们可以看到我们会初始化一个Looper，并设置线程的优先级别

public void run() {
mTid = Process.myTid();
Looper.prepare();
//持有锁机制来获得当前线程的Looper对象
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
//发出通知，当前线程已经创建mLooper对象成功，这里主要是通知getLooper方法中的wait
notifyAll();
}
//设置线程的优先级别
Process.setThreadPriority(mPriority);
//这里默认是空方法的实现，我们可以重写这个方法来做一些线程开始之前的准备，方便扩展
onLooperPrepared();
Looper.loop();
mTid = -1;
}

还记得我们前面我们说到使用HandlerThread的时候必须笑调用start（）方法，接着才可以将我们的HandlerThread和我们的handler绑定在一起吗?其实原因就是我们是在run（）方法才开始初始化我们的looper，而我们调用HandlerThread的start（）方法的时候，线程会交给虚拟机调度，由虚拟机自动调用run方法

mHandlerThread.start();
mThreadHandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
checkForUpdate();
if(isUpdate){
mThreadHandler.sendEmptyMessage(MSG_UPDATE_INFO);
}
}
};

这里我们为什么要使用锁机制和notifyAll();，原因我们可以从getLooper（）方法中知道

public Looper getLooper() {
if (!isAlive()) {
return null;
}

// 直到线程创建完Looper之后才能获得Looper对象，Looper未创建成功，阻塞
synchronized (this) {
while (isAlive() && mLooper == null) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {

}
}
}
return mLooper;
}

总结：在获得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。

3)接着我们来看一下quit方法和quitSafe方法

//调用这个方法退出Looper消息循环，及退出线程
public boolean quit() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quit();
return true;
}
return false;
}

//调用这个方法安全地退出线程
@TargetApi(Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2)
public boolean quitSafely() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quitSafely();
return true;
}
return false;
}

跟踪这两个方法容易知道只两个方法最终都会调用MessageQueue的queue（boolean safe）方法

void quit(boolean safe) {
if (!mQuitAllowed) {
throw new IllegalStateException("Main thread not allowed to quit.");
}

synchronized (this) {
if (mQuitting) {
return;
}
mQuitting = true;
//安全退出调用这个方法
if (safe) {
removeAllFutureMessagesLocked();
} else {//不安全退出调用这个方法
removeAllMessagesLocked();
}

// We can assume mPtr != 0 because mQuitting was previously false.
nativeWake(mPtr);
}
}

不安全的会调用removeAllMessagesLocked();这个方法，我们来看这个方法是怎样处理的，其实就是遍历Message链表，移除所有信息的回调，并重置为null

private void removeAllMessagesLocked() {
Message p = mMessages;
while (p != null) {
Message n = p.next;
p.recycleUnchecked();
p = n;
}
mMessages = null;
}

安全地会调用removeAllFutureMessagesLocked();这个方法，它会根据Message.when这个属性，判断我们当前消息队列是否正在处理消息，没有正在处理消息的话，直接移除所有回调，正在处理的话，等待该消息处理处理完毕再退出该循环。因此说quitSafe（）是安全的，而quit（）方法是不安全的，因为quit方法不管是否正在处理消息，直接移除所有回调。

private void removeAllFutureMessagesLocked() {
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message p = mMessages;

if (p != null) {
//判断当前队列中的消息是否正在处理这个消息，》没有的话，直接移除所有回调
if (p.when > now) {
removeAllMessagesLocked();
} else {//正在处理的话，等待该消息处理处理完毕再退出该循环
Message n;
for (;;) {
n = p.next;
if (n == null) {
return;
}
if (n.when > now) {
break;
}
p = n;
}
p.next = null;
do {
p = n;
n = p.next;
p.recycleUnchecked();
} while (n != null);
}
}
}

到此HandlerThread源码分析为止

关于IntentService的，可以参考我的这一篇博客IntentService使用及源码分析

关于Handler消息机制的，可以参考郭林大神的这篇博客Android异步消息处理机制完全解析，带你从源码的角度彻底理解

题外话

最近在准备校招，比较忙，不过个人整理了一些常见的算法题目，有空的话我会把它分享出来，一起加油，Come on!

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