Handler是我們在開發中經常會接觸到的類,因為在Android中,子線程一般是不能更新UI的. 所以我們會使用Handler切換到主線程來更新UI,那Handler是如何做到實現不同線程之間的切換呢? 先看一個例子 1.ThreadLocal的簡單使用 public class HandlerA ...
Handler是我們在開發中經常會接觸到的類,因為在Android中,子線程一般是不能更新UI的.
所以我們會使用Handler切換到主線程來更新UI,那Handler是如何做到實現不同線程之間的切換呢?
先看一個例子
1.ThreadLocal的簡單使用
public class HandlerActivity extends AppCompatActivity {
private final static String TAG = "HandlerActivity";
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
//1.創建一個ThreadLocal對象,
final ThreadLocal<IThreadCallback> threadLocal = new ThreadLocal<>();
//對ThreadLocal賦值
threadLocal.set(new IThreadCallback() {
@Override
public void onExecute() {
Log.d(TAG,"當前線程:" + Thread.currentThread().getName());
}
});
//新開一個線程,並對threadLocal賦值
Thread thread = new Thread(){
@Override
public void run() {
threadLocal.set(new IThreadCallback() {
@Override
public void onExecute() {
Log.d(TAG,"當前線程:" + Thread.currentThread().getName());
}
});
threadLocal.get().onExecute();
}
};
//獲取IThreadCallback介面實例並執行onExecute()方法
threadLocal.get().onExecute();
thread.setName("otherThread");
//開啟線程,併在線程內部獲取IThreadCallback介面實例並執行onExecute()方法
thread.start();
}
//定義了一個回調介面
public interface IThreadCallback{
void onExecute();
}
}
可以看到,我們總共調用了兩次set()方法,而執行的線程也是在不同線程下,所以,Handler是通過ThreadLocal來
進行線程切換的.那麼ThreadLocal是怎麼做到的呢?
2.ThreadLocal的原理
首先我們先看看ThreadLocal.set()方法做了什麼,我們一行一行代碼來看
public void set(T value) {
//獲取當前方法(set方法)所執行的線程
Thread t = Thread.currentThread();
//getMap() ====> t.threadLocals,它是Thread類中定義的一個成員變數,也就是說
//每一個線程都一個獨一無二的threadLocals,它是一個ThreadLocal.ThreadLocalMap類型,
//它是ThreadLocal的內部類
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
//直接將value和當前ThreadLocal綁定
map.set(this, value);
else
//為空則會直接new ThreadLocalMap(this, value);
createMap(t, value);
}
getMap() ====> t.threadLocals,它是Thread類中定義的一個ThreadLocal.ThreadLocalMap對象,
ThreadLocalMap是ThreadLocal的一個內部靜態類,如果map不為空,它就會調用set方法把我們傳進來的
對象封裝成了一個Entry對象,並保存到Entry[]數組中
private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {
Entry[] tab = table;
int len = tab.length;
int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);
...
...
//new了一個Entry()對象,也是ThreadLocal的內部靜態類
//內部有一個Object類型的成員變數,用來保存我們傳進來的值
tab[i] = new Entry(key, value);
...
...
}
get()方法
public T get() {
//獲取當前方法(get方法)所線上程
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
//從Entry[] table數組中去獲取保存的值
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
//將我們傳進來的value強轉為T所表示的類型,這個value就是對應線程的對象了
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
上面大抵描述了一個ThreadLocal的基本流程,就算你還是看不懂、理解不了也沒關係,
你只要知道,你在哪個線程中調用set方法,那麼那個對象就屬於那個線程,因為每個線程是有一塊自己的
記憶體區域,線上程中定義的變數,都會存在於當前線程自己的記憶體區域.
比如:
//這是在主線程初始化,new的實例,那它就存在於主線程的記憶體區域
threadLocal.set(new IThreadCallback() {
@Override
public void onExecute() {
Log.d(TAG,"當前線程:" + Thread.currentThread().getName());
}
});
Thread thread = new Thread(){
@Override
public void run() {
//不在主線程,所以new IThreadCallback()
//它是保存在當前線程(otherThread),還記得嗎,我們給它
//設置了一個名稱otherThread
threadLocal.set(new IThreadCallback() {
@Override
public void onExecute() {
Log.d(TAG,"當前線程:" + Thread.currentThread().getName());
}
});
threadLocal.get().onExecute();
}
};
3.Handler的UI線程切換原理
在知道了ThreadLocal的使用原理之後,其實就很簡單了,跟我們上面的例子類似.
我們知道,在子線程(非UI線程)中創建Handler會報錯.
解決方法也很簡單,只要在創建Handler之前,調用Looper.prepare()方法就不會報錯了,
我們看一下Looper.prepare()做了什麼
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));
}
關於消息迴圈的機制,讀者自己去找相關資料瞭解,這不是本文的重點.這裡只簡單提一下.
可以看到,Looper的內部有一個ThreadLocal的實例sThreadLocal,調用prepare()方法會直接new Looper()對象,將Looper對象通過ThreadLocal綁定到相應的線程,這樣Looper中所有執行的方法和變數都在對應的線程中,達到不同線程之間切換的效果.Looper類是Handler能完成消息發送的一個重要成員,在創建了Handler之後,調用Looper.loop()就能進行消息迴圈,內部有一個死迴圈不斷會從消息隊列中去取Message,按照先後順序依次調用Message.target.dispatchMessage()方法,最後調用到handleMessage()方法,Message.target是一個Handler類型的對象,它在sendMessage()的時候被賦值.
我們可以在子線程中嘗試使用Toast,如果不調用Looper.loop()方法,在以前版本的系統上,Toast是不會顯示,必須要調用Looper.loop()進行消息迴圈才能顯示.Android11不調用也能顯示,應該是內部幫我們調用了.
handleMessage之所以能執行在主線程,是因為Loop對象本身就是在主線程創建的.有人會說,我又沒有調用Looper.prepare()方法,它為什麼不報錯呢,因為主線程的Looper對象已經在ActivityThread.main方法中
已經調用過了,所以我們不需要調用Looper.prepare()就能使用.如果要獲取主線程的Looper對象,可以調用Looper.getMainLooper()方法獲取,可以利用這個Looper對象來創建一個Handler對象,讓它的HandleMessage方法執行在主線程.
