每一個學習Android的同學都會覺得Handler是一個神奇的東西，我也一樣，開始我以為我懂了Handler的機制，后來發現自己是一知半解，昨天想想，我能否自己實現一個Handler，讓子線程與ActivityUI線程通信，如果能夠自己實現一個Handler，那必然是對Handler的消息傳遞機制理解滲透了。

一、引入

　　Android的UI是單線程控制的，實際上，成功的UI框架都是基于單線程的，多線程的UI框架往往因為解決并發和死鎖的艱難而胎死腹中。只有UI線程能控制界面控件，但我們總是希望子線程的數據能更新到UI上，于是就有了Handler，它幫助我們實現了非UI線程向UI線程之間的通信，Handler的使用非常簡單。

　　一個簡單的示例，讓一個TextView動態顯示秒數：　　

1 public class MainActivity extends Activity { 2 private static final int UPDATE_TAG = 0x01; 3 private TextView textView; 4 5 @Override 6 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 7 super.onCreate(savedInstanceState); 8 setContentView(R.layout.activity_main); 9 textView = (TextView) findViewById(R.id.textview); 10 // 啟動一個線程 11 new Thread(new Runnable() { 12 13 @Override 14 public void run() { 15 int count = 1; 16 while (true) { 17 // 發送計數值到handler 18 mHandler.obtainMessage(UPDATE_TAG, String.valueOf(count)) 19 .sendToTarget(); 20 try { 21 TimeUnit.SECONDS.sleep(1); 22 } catch (InterruptedException e) { 23 e.printStackTrace(); 24 } 25 } 26 } 27 28 }).start(); 29 } 30 31 public Handler mHandler = new Handler() { 32 public void handleMessage(Message msg) { 33 switch (msg.what) { 34 case UPDATE_TAG: 35 // 顯示計數值 36 textView.setText((String)msg.obj); 37 break; 38 } 39 } 40 }; 41 }

　　通過開啟一個線程，線程每隔一秒發送一次計數給handler，讓handler來更新TextView的內容，新開的子線程里面不能直接操控TextView，因為這違反了UI線程了單線程控制規范，如果你真要這么做，一運行就會得到CalledFromWrongThreadException異常。

二、這不就是一個觀察著模式么？

　　最初自己理解的Handler就是一個典型的觀察著模式。sendToTarget()這個方法一定以某種方式調用了Handler的?handleMessage(Message msg)方法，從而完成了我們指定的任務，于是我寫了下面這樣一個Handler和Message

/**** 模擬Android的Handler，申明一個供子類覆蓋的方法和多個生成消息的方法*/ public class Handler {/**** 子類覆蓋本方法，實現想要的操作* * @param msg*/protected void handleMessage(Message msg) {}public Message obtainMessage(int what) {Message msg = new Message(this, what, -1, -1, null);return msg;}public Message obtainMessage(int what, Object obj) {Message msg = new Message(this, what, -1, -1, obj);return msg;}public Message obtainMessage(int what, int arg1, int arg2, Object obj) {Message msg = new Message(this, what, arg1, arg2, obj);return msg;} }

　　下來就是Message類：　　

/*** * 模擬Android的Message，這里為方便演示，只寫了一個構造方法。構造方法中綁定了一個Handler*/ public class Message {private final Handler target;public final int what;public final int arg1;public final int arg2;public final Object obj;public Message(Handler target, int what, int arg1, int arg2, Object obj) {this.target = target;this.arg1 = arg1;this.arg2 = arg2;this.what = what;this.obj = obj;}/**** 利用OOP的多態，調用子類的覆蓋方法*/public void sendToTarget() {target.handleMessage(this);} }

　　測試代碼如下：　　

public class HandlerTest {public static void main(String[] args) {new Thread(new MyTask(Myhandler)).start();}static class MyTask implements Runnable {private Handler handler;public MyTask(Handler handler) {this.handler = handler;}@Overridepublic void run() {while (true) {handler.obtainMessage(0, this.toString()).sendToTarget();}}}static Handler Myhandler = new Handler() {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {case 0:System.out.println("I am zero " + (String) msg.obj);break;}}};} View Code

　　真想說上面的代碼體現了一個簡單的觀察著模式，上面的測試代碼能運行。但是，但是這樣的Handler能代替Android的Handler在Activity中使用嗎，用上面的Handler去替代Android的handler，結果得到是CalledFromWrongThreadException。

　　這很顯然的，上面的Handler可以只模仿到Android Handler的形，沒有模仿到其神，它只是通過一個回調模仿了Handler的工作外表，利用多態的伎倆去調用子類的handleMessage方法，想法是好的，但這最終相當于讓子線程直接調用了handleMessage，從而讓子線程對界面控件進行了操控，違背了UI界面的單線程控制原則，必須會報CalledFromWrongThreadException的異常。

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三、子線程是如何把消息傳遞給UI線程

　　前面仿造的Handler讓子線程通過Message操縱了UI控件，因此會報錯，那Android是如何將子進程的消息發送給UI進程。實際上Handler的工作離不開以下幾個組件：

• Message: Handler接收和處理的對象
• MessageQueue：消息隊列，以FIFO的方式管理Message對象
• Looper：管理MessageQueue的對象，不斷地從MessageQueue中取消息，并發送該消息對應的Handler進行處理。每個線程只有一個Looper，UI線程在創建時就已經默認創建了一個Looper，因此在Activity中可以直接創建Handler即可發送和處理消息；如果在子線程中創建Handler，必須在創建前調用Looper.prepare();這樣Looper在才能做好準備，并為當前線程創建MessageQueue，以便接受Handler的Message。可以看一下Looper.prepare()的源碼 public static void prepare() {prepare(true);}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));}private Looper(boolean quitAllowed) {//私有的構造方法mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);mRun = true;mThread = Thread.currentThread();}

  在子進程創建好Handler后，調用Looper.loop()處理消息。Looper.loop()是一個死循環，如果不執行quit()，其后的代碼將不會執行。現在看一個例子，我們通過點擊Button給子線程的Hanlder傳遞消息。

  public class MainActivity extends Activity {private Mythread thread;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);thread = new Mythread();thread .start();}class Mythread extends Thread {public Handler handler;@Overridepublic void run() {Looper.prepare();// 在子線程中定義Handlerhandler = new Handler() {public void handleMessage(Message msg) {Log.i("handleMessage", "子線程handler.handleMessage(...)");// 接到消息讓Looper退出死循環 handler.getLooper().quit();}};Toast.makeText(MainActivity.this, "before Looper.loop()",Toast.LENGTH_LONG).show();// 死循環處理消息 Looper.loop();Toast.makeText(MainActivity.this, "after Looper.loop()",Toast.LENGTH_LONG).show();}};public void onClickButton(View v) {thread.handler.obtainMessage().sendToTarget();} }

　　可以看到線程啟動后，會Toast"before Looper.loop()"，但不會立刻Toast"after?Looper.loop()"，只有當我們按下Button后才會顯示"after?Looper.loop()"，因為按下Button，會給子線程的Handler發送一個空消息，而我們定義Handler對消息的處理是調用looper的quit()，從而結束Looper.loop()。注意quit()并不是簡單的終止Looper.loop()，而是設置MessageQueue的一個標志，讓MessageQueue的next()方法返回null，從而結束Looper.loop()，詳情請看MessageQueue源碼，這里我們來看看loop()的源碼：

• public static void loop() {...for (;;) {Message msg = queue.next(); // might blockif (msg == null) {// No message indicates that the message queue is quitting.return;}...msg.target.dispatchMessage(msg);...msg.recycle();}}

　　另外跟蹤sendToTarget()發現最終調用的方法是MessageQueue的enqueueMessage(Message msg, long when)，這個方法只是把message放入隊列中，并沒有調用消息消息方法，消息的分發處理是在Looper的loop()中進行的。

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四、是什么東西再幫UI線程跑Looper.loop()

　　現在理清了前面的問題又來了新的問題，是誰在幫UI線程跑Looper.loop()：

• 如果是其他線程幫它Looper.loop()，那么這明顯違背了UI線程的單線程控制規范；
• 如果是UI線程自己在跑，那它的死循環在那里跑著，怎么用工夫去執行onCreate()，onResume()...以及我們綁定的各種listener。

　　如果既要滿足UI線程的單線程控制規范，又要讓死循環Looper.loop()跑著不漏掉一個消息，還要響應onCreate()、listener，只有一種辦法，那就是對界面的所有的操作都是由loop來驅動分發的，onCreate(),onResume()...各種listener都是Looper.loop()來調用。

　　實際上Android就是這么干的，要理清onCreate等各種方法綁定的Message的過程不容易，但是我們可以很簡單地驗證我們的上面的假設，那就是在onCreate()，onResume()，以及listener的響應方法里面引發異常，然后看一下棧信息，我們在onCreate發放中加一句int a = 1/0，看看異常的棧信息：

　　當發現神奇的Handler原來就是靠一個死循環來維持的，一切就變得豁然開朗了。

　　如果再深入，理解Activity的啟動機制，我們最終找到UI線程的Looper.loop()是在ActivityThread中的main方法中執行的，讓我們再看看源碼：　　

public final class ActivityThread {...public static void main(String[] args) {SamplingProfilerIntegration.start();// 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();// Set the reporter for event logging in libcoreEventLogger.setReporter(new EventLoggingReporter());Security.addProvider(new AndroidKeyStoreProvider());Process.setArgV0("<pre-initialized>");//為主線程開啟Looper Looper.prepareMainLooper();ActivityThread thread = new ActivityThread();thread.attach(false);if (sMainThreadHandler == null) {sMainThreadHandler = thread.getHandler();}AsyncTask.init();if (false) {Looper.myLooper().setMessageLogging(newLogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));}//UI線程的死循環在這里 Looper.loop();throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");} }

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五、真的能自己寫一個Handler供Activity調用嗎

　　現在回到我最初的問題，我們可以自己寫一個Handler供Activity調用嗎？答案已經很明顯了，如果你足夠強，你真實現了一個功能一樣的Handler，那么恭喜你，你是在重寫了整個Activity組件。

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　　以上是我對Handler的理解，希望對你有所幫助，如果有總結得不恰當的地方，歡迎指正。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的我理解的Hanlder--android消息传递机制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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