Android多线程之HandlerThread源码解析
想要了解 HandlerThread 的工作原理需要先对 Android 系统中以 Handler、Looper、MessageQueue 组成的异步消息处理机制有所了解,如果你还没有这方面的知识,可以先看我写的另一篇文章:Handler、Looper与MessageQueue源码解析
一、概述
先来了解下 HandlerThread 的几个特性
- HandlerThread 继承于 Thread,本身就是一个线程类
- HandlerThread 在内部维护了自己的 Looper 对象,所以可以进行 looper 循环
- 创建 HandlerThread 后需要先调用
HandlerThread.start()
方法再向其下发任务,通过run()
方法来创建 Looper 对象 - 通过传递 HandlerThread 的 Looper 对象给 Handler 对象,从而可以通过 Handler 来向 HandlerThread 下发耗时任务
二、使用方式
再来看下 HandlerThread 的使用方式
创建 HandlerThread 并调用 start()
方法,使其在子线程内创建 Looper 对象
HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("HandlerThread"); handlerThread.start();
然后以 HandlerThread 内部的 Looper 对象为参数创建一个 Handler,通过 Handler 向子线程发送 Message,以此下发耗时任务,消息的接收者与任务的处理者则由回调函数 ChildCallback 来完成
Handler childThreadHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(), new ChildCallback()); //Callback 运行于子线程 private class ChildCallback implements Handler.Callback { @Override public boolean handleMessage(Message msg) { //在此可以进行耗时操作 //如果需要更新UI,则需要通过主线程的Handler来完成 return false; } }
完整的示例代码如下所示
public class MainActivity extends AppCompatActivity { private static final String TAG = "MainActivity"; //Callback 运行于子线程 private class ChildCallback implements Handler.Callback { @Override public boolean handleMessage(Message msg) { //在此可以进行耗时操作 //如果需要更新UI,则需要通过主线程的Handler来完成 Log.e(TAG, "ChildCallback 当前线程名:" + Thread.currentThread().getName() + " " + "当前线程ID:" + Thread.currentThread().getId()); Log.e(TAG, "耗时任务开始"); try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } Log.e(TAG, "耗时任务结束"); //通知界面更新UI uiHandler.sendEmptyMessage(1); return false; } } //运行于主线程的Handler,用于更新UI @SuppressLint("HandlerLeak") private Handler uiHandler = new Handler() { @Override public void handleMessage(Message msg) { Log.e(TAG, "uiHandler 当前线程名:" + Thread.currentThread().getName() + " " + "当前线程ID:" + Thread.currentThread().getId()); Toast.makeText(MainActivity.this, "耗时操作完成", Toast.LENGTH_LONG).show(); } }; //用于向子线程发布耗时任务的Handler private Handler childThreadHandler; private HandlerThread handlerThread; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); handlerThread = new HandlerThread("HandlerThread"); handlerThread.start(); childThreadHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(), new ChildCallback()); Log.e(TAG, "onCreate 当前线程名:" + Thread.currentThread().getName() + " " + "当前线程ID:" + Thread.currentThread().getId()); } public void startTask(View view) { childThreadHandler.sendEmptyMessage(1); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); handlerThread.quit(); childThreadHandler.removeCallbacksAndMessages(null); } }
程序运行后的日志如下所示,可以看出各个方法在调用时所处的线程
06-22 02:51:41.779 21977-21977/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: onCreate 当前线程名:main 当前线程ID:2 06-22 02:51:44.927 21977-21995/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: ChildCallback 当前线程名:HandlerThread 当前线程ID:497 06-22 02:51:44.928 21977-21995/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: 耗时任务开始 06-22 02:51:49.930 21977-21995/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: 耗时任务结束 06-22 02:51:49.930 21977-21977/com.leavesc.myapplication E/MainActivity: uiHandler 当前线程名:main 当前线程ID:2
三、源码分析
先看下 HandlerThread 的类声明
Thread 的子类
public class HandlerThread extends Thread
两个构造函数,可以传入的参数分别是线程名和线程优先级
public HandlerThread(String name) { super(name); //使用默认的线程优先级 mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT; } public HandlerThread(String name, int priority) { super(name); //使用自定义的线程优先级 mPriority = priority; }
看下其 run()
方法
@Override public void run() { mTid = Process.myTid(); //触发当前线程创建 Looper 对象 Looper.prepare(); synchronized (this) { //获取 Looper 对象 mLooper = Looper.myLooper(); //唤醒在等待的线程 //唤醒 getLooer() 中可能还处于等待状态的线程 notifyAll(); } //设置线程优先级 Process.setThreadPriority(mPriority); onLooperPrepared(); //开启消息循环 Looper.loop(); mTid = -1; }
Looper.prepare()
方法用于为当前线程创建一个 Looper 对象,在主线程需要依赖此 Looper 对象来构建一个 Handler 对象,通过该 Handler 对象来向子线程下发耗时任务(这些知识点可以在这里了解:Handler、Looper与MessageQueue源码解析)
之后可以看到有一个同步代码块,在当中调用了 notifyAll()
来唤醒等待线程,那该唤醒的又是哪个线程呢?这里需要明确各个方法是运行于哪个线程,run()
方法肯定是运行于子线程,但用于向 HandlerThread 下发任务的 Handler 是初始化于主线程,因此 getLooper()
方法也是运行于主线程的。由于是两个不同的线程,run()
方法和 getLooper()
的运行先后顺序是不明确的,因此 getLooper()
方法需要确保 Looper 对象不为 null 时才返回,否则将一直阻塞等待 Looper 对象初始化完成
//获取与当前线程关联的 Looper 对象 //因为 getLooper() 方法可能先于 run() 被调用,此时就需要先等待 Looper 对象被创建 public Looper getLooper() { //如果当前线程未在运行,则返回 null if (!isAlive()) { return null; } synchronized (this) { //如果当前线程已处理运行状态(已调用 start() 方法)且 Looper 对象还未创建 //则调用 wait() 方法释放锁,等待 Looper 对象创建 while (isAlive() && mLooper == null) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { } } } return mLooper; }
Looper 对象初始化完成后,就需要调用 Looper.loop()
来开启消息循环,至此 HandlerThread 的初始化操作就完成了
最后再贴一下 HandlerThread 的完整源码注释
package android.os; import android.annotation.NonNull; import android.annotation.Nullable; /** * 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 { //线程优先级 int mPriority; //线程ID int mTid = -1; //当前线程持有的Looper对象 Looper mLooper; //包含当前 Looper 对象的 Handler private @Nullable Handler mHandler; public HandlerThread(String name) { super(name); //使用默认的线程优先级 mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT; } public HandlerThread(String name, int priority) { super(name); //使用自定义的线程优先级 mPriority = priority; } //在 Looper 循环启动前调用 //此处是空实现,留待子类重写 protected void onLooperPrepared() { } @Override public void run() { mTid = Process.myTid(); //触发当前线程创建 Looper 对象 Looper.prepare(); synchronized (this) { //获取 Looper 对象 mLooper = Looper.myLooper(); //唤醒在等待的线程 //唤醒 getLooer() 中可能还处于等待状态的线程 notifyAll(); } //设置线程优先级 Process.setThreadPriority(mPriority); onLooperPrepared(); //开启消息循环 Looper.loop(); mTid = -1; } //获取与当前线程关联的 Looper 对象 //因为 getLooper() 方法可能先于 run() 被调用,此时就需要先等待 Looper 对象被创建 public Looper getLooper() { //如果当前线程未在运行,则返回 null if (!isAlive()) { return null; } synchronized (this) { //如果当前线程已处理运行状态(已调用 start() 方法)且 Looper 对象还未创建 //则调用 wait() 方法释放锁,等待 Looper 对象创建 while (isAlive() && mLooper == null) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { } } } return mLooper; } /** * @return a shared {@link Handler} associated with this thread * @hide */ @NonNull public Handler getThreadHandler() { if (mHandler == null) { mHandler = new Handler(getLooper()); } return mHandler; } //清空消息队列中所有的消息 public boolean quit() { Looper looper = getLooper(); if (looper != null) { looper.quit(); return true; } return false; } //清空消息队列中所有非延时消息 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; } }
更多的源码解读请看这里:Java_Android_Learn
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