詳解Android Handler機制和Looper Handler Message關系
我們就從以下六個問題來探討Handler 機制和Looper、Handler、Message之前的關系?
1.一個線程有幾個Handler?
2.一個線程有幾個Looper?如何保證?
3.Handler內存泄漏原因?為什么其他的內部類沒有說過這個問題?
4.為何主線程可以new Handler?如果在想要在子線程中new Handler 要做些什么準備?
5.子線程中維護的Looper,消息隊列無消息的時候的處理方案是什么?有什么用?
6.Looper死循環為什么不會導致應用卡死?
一、源碼解析1.Looper對于Looper主要是prepare()和loop()兩個方法
首先看prepare()方法
private static void prepare(boolean quitAllowed) {if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException('Only one Looper may be created per thread');}sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); }
可以看出sThreadLocal是一個ThreadLocal對象,ThreadLocal 并不是線程,而是一個線程內部的存儲類,可以在線程內存儲數據.在第5行可以看到,將一個Looper實例放入了
ThreadLocal,并且在第2~4行判斷了sThreadLocal是否為空,否則拋出異常.這也Looper.prepare()方法不能被調用兩次.這也對應了上面的第二個問題.
下面來看Looper的構造方法:
private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread();}
在Looper的構造方法中創建了一個MessageQueue(消息隊列)
然后我們在看loop()方法:
public static void loop() {final Looper me = myLooper();if (me == null) { throw new RuntimeException('No Looper; Looper.prepare() wasn’t called on this thread.');}final MessageQueue queue = me.mQueue;// Make sure the identity of this thread is that of the local process,// and keep track of what that identity token actually is.Binder.clearCallingIdentity();final long ident = Binder.clearCallingIdentity();// Allow overriding a threshold with a system prop. e.g.// adb shell ’setprop log.looper.1000.main.slow 1 && stop && start’final int thresholdOverride =SystemProperties.getInt('log.looper.'+ Process.myUid() + '.'+ Thread.currentThread().getName()+ '.slow', 0);boolean slowDeliveryDetected = false;for (;;) { Message msg = queue.next(); // might block if (msg == null) {// No message indicates that the message queue is quitting.return; } // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger final Printer logging = me.mLogging; if (logging != null) {logging.println('>>>>> Dispatching to ' + msg.target + ' ' +msg.callback + ': ' + msg.what); } final long traceTag = me.mTraceTag; long slowDispatchThresholdMs = me.mSlowDispatchThresholdMs; long slowDeliveryThresholdMs = me.mSlowDeliveryThresholdMs; if (thresholdOverride > 0) {slowDispatchThresholdMs = thresholdOverride;slowDeliveryThresholdMs = thresholdOverride; } final boolean logSlowDelivery = (slowDeliveryThresholdMs > 0) && (msg.when > 0); final boolean logSlowDispatch = (slowDispatchThresholdMs > 0); final boolean needStartTime = logSlowDelivery || logSlowDispatch; final boolean needEndTime = logSlowDispatch; if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg)); } final long dispatchStart = needStartTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0; final long dispatchEnd; try {msg.target.dispatchMessage(msg);dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0; } finally {if (traceTag != 0) { Trace.traceEnd(traceTag);} } if (logSlowDelivery) {if (slowDeliveryDetected) { if ((dispatchStart - msg.when) <= 10) {Slog.w(TAG, 'Drained');slowDeliveryDetected = false; }} else { if (showSlowLog(slowDeliveryThresholdMs, msg.when, dispatchStart, 'delivery', msg)) {// Once we write a slow delivery log, suppress until the queue drains.slowDeliveryDetected = true; }} } if (logSlowDispatch) {showSlowLog(slowDispatchThresholdMs, dispatchStart, dispatchEnd, 'dispatch', msg); } if (logging != null) {logging.println('<<<<< Finished to ' + msg.target + ' ' + msg.callback); } // Make sure that during the course of dispatching the // identity of the thread wasn’t corrupted. final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity(); if (ident != newIdent) {Log.wtf(TAG, 'Thread identity changed from 0x'+ Long.toHexString(ident) + ' to 0x'+ Long.toHexString(newIdent) + ' while dispatching to '+ msg.target.getClass().getName() + ' '+ msg.callback + ' what=' + msg.what); } msg.recycleUnchecked();} }
第2行:final Looper me = myLooper();
public static @Nullable Looper myLooper() { return sThreadLocal.get();}
第6行:拿到改Looper實例中的mQueue(消息隊列)
第23~98行:進入了一個死循環,
第24行:Message msg = queue.next(); next()方法里會一直去取消息,然后會加鎖,就會一直堵塞進程,這也就是我們經常說的Looper死循環為什么不會導致死機.在這next()源碼就不粘貼了,后面會說這個為什么不會死機的問題.
第57行: 調用msg.target.dispatchMessage(msg); 把消息交給msg的target的dispatchMessage()方法去處理.msg的target是什么呢?其實就是handler對象,下面會分析.
第97行:釋放消息占用的資源
Looper的主要作用:
與當前線程綁定,保證一個線程只會有一個Looper實例,同時一個Looper實例也是只有一個MessageQueue.
loop()方法,不斷從MessageQueue中去取消息,交給消息的target屬性的dispatchMessage()去處理.
2.Handler使用Handler之前,我們都是初始化一個實例,比如用于更新UI線程,我們會在聲明的時候直接初始化,或者在onCreate中初始化Handler實例.所以我們首先看Handler的構造方法,
看其如何與MessageQueue聯系上的,它的子線程中發送的消息(一般發送的消息都是在非UI線程)怎么發送到MessageQueue中的.
public Handler(Callback callback) {this(callback, false); } public Handler(Callback callback, boolean async) {if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) { final Class<? extends Handler> klass = getClass(); if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) && (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {Log.w(TAG, 'The following Handler class should be static or leaks might occur: ' + klass.getCanonicalName()); }}mLooper = Looper.myLooper();if (mLooper == null) { throw new RuntimeException('Can’t create handler inside thread ' + Thread.currentThread()+ ' that has not called Looper.prepare()');}mQueue = mLooper.mQueue;mCallback = callback;mAsynchronous = async; }
第15行:通過Looper.myLooper()獲取了當前線程保存的Looper實例,然后在19行又獲取了這個Looper實例中保存的MessageQueue(消息隊列)
這樣就保證了handler的實例與我們Looper實例中MessageQueue關聯上了,
然后我們再看最常用的sendMessage方法:
public final boolean sendMessage(Message msg){ return sendMessageDelayed(msg, 0);}
public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) { Message msg = Message.obtain(); msg.what = what; return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);}
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) {if (delayMillis < 0) { delayMillis = 0;}return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis); }
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {MessageQueue queue = mQueue;if (queue == null) { RuntimeException e = new RuntimeException( this + ' sendMessageAtTime() called with no mQueue'); Log.w('Looper', e.getMessage(), e); return false;}return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis); }
看到最后我們發現最后調用了sendMessageAtTime,在此方法內部有直接獲取MessageQueue然后調用了enqueueMessage方法,我們再來看此方法:
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {msg.target = this;if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true);}return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); }
enqueueMessage中首先為meg.target賦值為this, 在Looper的loop()方法會取出每個msg然后交給msg,target.dispatchMessage(msg)去處理消息,也就是把當前的Handler作為
msg的target屬性,最終會調用queue的enqueueMessage的方法,也就是說Handler發出餓消息,最終會保存到消息隊列中去.
現在已經很清楚了:Looper會調用Prepare()和loop()方法,在當前執行的線程中保存一個Looper實例,這個實例會保存一個MessageQueue對象,然后在當前的線程進入一個
無限循環中去,不斷地從MessageQueue中讀取Handler發來的消息.然后在回調創建這個消息的handler的dispatchMessage()方法.下面看一下dispathMessage方法:
public void dispatchMessage(Message msg) {if (msg.callback != null) { handleCallback(msg);} else { if (mCallback != null) {if (mCallback.handleMessage(msg)) { return;} } handleMessage(msg);} }
第10行: 調用了handleMessage()方法,下面我們看這個方法:
/*** Subclasses must implement this to receive messages.*/public void handleMessage(Message msg) {}
可以看到這個是一個空方法,為什么呢?因為消息的最終回調是由我們控制的,我們在創建handler的時候都是重寫handleMessage方法,然后根據msg.what進行消息處理的
例如:
private Handler mHandler = new Handler() {public void handleMessage(android.os.Message msg){ switch (msg.what) { case value:break; default:break; }}; };
整個流程已經說完了,總結一哈:
1.首先Looper,prepare()方法在本線程中保存了一個Looper實例,然后該實例中保存一個MessageQueue對象;因為Looper.prepare()在一個線程中只能調用一次,
所以MessageQueue在一個線程中只會存在一個.
2.Looper.loop()會讓當前的線程進入一個無限循環,不斷地從MessageQueue的實例中讀取消息,然后回調,msg.target.dispatchMessage(msg)方法.
3.Handler的構造方法,會首先得到當前線程中保存的Looper實例,進而與Looper實例的MessageQueue相關聯.
4.Handler的sendMessage()方法,會給msg的target賦值為handler自身,然后加入MessageQueue中.
5.在構造Handler實例時,我們會重寫handlerMessage方法.也就是msg.target,dispatchMessage(msg)最終調用的方法.
回過頭來來看我們的之前的六個問題:
二、分析問題1.一個線程有幾個Handler?我相信大家應該都使用過Handler,所以這個問題的答案:多個
這個問題沒有什么好分析的,大家也親身使用過!
2.一個線程有幾個Looper?如何保證?一個線程能有多個Handler,那么會產生多少個Looper呢? 答案: 1個
為什么?如何保證呢?
在源碼分析中,可以看到sTheadLocal會實例一個Looper,如果在同一個線程中再次調用Looper.prepare方法,會拋出異常:Only one Looper may be created per thread
說明了同一個線程只能實例Looper對象.
3.Handler內存泄漏原因?為什么其他的內部類沒有說過這個問題?
Handler內存泄漏原因? 答案: 內部類引用外部類方法
private Handler mHandler =new Handler(){@Overridepublic void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); switch (msg.what){case 0: setLog(); break;default: break; }} }; private void setLog() {Log.d(TAG,'This is Log!'); } @Override public void onClick(View v) {switch (v.getId()){ case R.id.create_xml:Log.d(TAG,'create_xml');mHandler.sendMessageDelayed(0,1000*60);break; default:break; }
創建一個匿名內部類Handler, 這時候我發延遲sendMessageDelayed()執行setLog()方法,但這個時候我如果強行關閉Activity,這個時候Activity會被銷毀,但是這個Handler得不到
釋放,因為還要延遲一分鐘才能執行setLog()方法,這個時候就會造成內存泄漏.
其他的內部類為什么不會?
很簡單,比如ListView的ViewHolder這個常用的匿名內部類,如果當主Activity銷毀,這個時候ViewHolder內部類,也是直接被銷毀的!所以不會出現內存泄漏問題!
4.為何主線程可以new Handler?如果在想要在子線程中new Handler 要做些什么準備?
由前面的講解,可以看出new Handler的條件是需要一個Looper對象,而Looper對象需要調用兩個方法prepare()和loop()方法,大家可以看下面主線程的Main方法
public static void main(String[] args) {Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, 'ActivityThreadMain');// Install selective syscall interceptionAndroidOs.install();// CloseGuard defaults to true and can be quite spammy. We// disable it here, but selectively enable it later (via// StrictMode) on debug builds, but using DropBox, not logs.CloseGuard.setEnabled(false);Environment.initForCurrentUser();// Make sure TrustedCertificateStore looks in the right place for CA certificatesfinal File configDir = Environment.getUserConfigDirectory(UserHandle.myUserId());TrustedCertificateStore.setDefaultUserDirectory(configDir);Process.setArgV0('<pre-initialized>');Looper.prepareMainLooper();// Find the value for {@link #PROC_START_SEQ_IDENT} if provided on the command line.// It will be in the format 'seq=114'long startSeq = 0;if (args != null) { for (int i = args.length - 1; i >= 0; --i) {if (args[i] != null && args[i].startsWith(PROC_START_SEQ_IDENT)) { startSeq = Long.parseLong( args[i].substring(PROC_START_SEQ_IDENT.length()));} }}ActivityThread thread = new ActivityThread();thread.attach(false, startSeq);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'); }
這個Main方法,是所有的程序啟動之前,都要走的這個main方法
第20行:調用了一個Looper.prepareMainLooper();
第47行:調用了一個Looper.loop();
而Looper.prepareMainLooper()源碼:
public static void prepareMainLooper() {prepare(false);synchronized (Looper.class) { if (sMainLooper != null) {throw new IllegalStateException('The main Looper has already been prepared.'); } sMainLooper = myLooper();} }
第2行:可以看到調用了Looper里的prepare()方法;
所以說可以在一個主線程中直接new Handler
那如果在一個子線程new Handler的話,需要做什么準備?
當然是要需要:調用一個Looper.prepar()和Looper.loop()方法了。
5.子線程中維護的Looper,消息隊列無消息的時候的處理方案是什么?有什么用?在子線程使用Handler時,調用Looper.loop()方法,在上面的源碼中,可以看到【Message msg = queue.next(); // might block】會一直卡死在這個地方?那我們怎么解決這個問題呢?
在Looper方法中有個QuitSafely()方法,這個方法會干掉MessageQueue(消息隊列)中的所有消息而釋放內存和釋放線程。
這個時候回到第四個問題,在子線程中創建Handler,需要準備什么?
調用三個方法:
looper.prepare() Looper.loop() handler.getLooper().quit();6.Looper死循環為什么不會導致應用卡死?了解這個問題,首先我們要了解,什么情況下才會導致應用卡死?
卡死也就會會出現應用無響應,也就是我們常說的ANR,出現ANR問題有兩種:
在5秒內沒有響應輸入事件,如:按鍵按下,屏幕觸摸 BroadcastReceiver在10秒內沒有執行完畢了解這個了我們就會發現,在導致Looper死循環的問題是Message msg = queue.next()這個方法,看了next()源碼,簡單的可以說這個程序是在睡眠,從而在next()方法中調用Wake()方法可以喚醒程序,從而不會導致應用出現ANR問題.
以上就是詳解Android Handler機制和Looper Handler Message關系的詳細內容,更多關于Android Handler機制和Looper Handler Message關系的資料請關注好吧啦網其它相關文章!
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