Android多執行緒之HandlerThread原始碼解析

多執行緒安卓開發 · 發表 2019-03-11 09:15:08

摘要：一、概述先來了解一下HandlerThread的幾個特性 HandlerThread繼續於Thread,本身就是一個執行緒類 HandlerThread在內部維護了自己的Looper物件，所以可以進行Looper迴圈建立HandlerThread後需要先呼...

一、概述

先來了解一下HandlerThread的幾個特性

HandlerThread繼續於Thread,本身就是一個執行緒類
HandlerThread在內部維護了自己的Looper物件，所以可以進行Looper迴圈
建立HandlerThread後需要先呼叫HandlerThread.start()方法再向其下發任務，通過run()方法來建立Looper物件
通過傳遞HandlerThread的Looper物件給Handler物件，從而可以通過Handler來向HandlerThread下發號是任務

二、使用方式

再來看HandlerThread的使用方式

建立HandlerThread並呼叫start()方法，使其在子執行緒內建立Looper物件

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("HandlerThread");
handlerThread.start();

然後以HandlerThread內部的Looper物件為引數建立一個Handler,通過Handler向子執行緒傳送Message,以此下發耗時任務，訊息的接受者與任務的處理者則由回撥函式ChildCallback來完成

Handler childThreadHandler = new Handler(handlerThread.getLooper(), new ChildCallback());

//Callback 運行於子執行緒
private class ChildCallback implements Handler.Callback {
@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
//在此可以進行耗時操作
//如果需要更新UI，則需要通過主執行緒的Handler來完成
return false;
}
}

完整的實列程式碼如下所示

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

private static final String TAG = "MainActivity";

//Callback 運行於子執行緒
private class ChildCallback implements Handler.Callback {
@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
//在此可以進行耗時操作
//如果需要更新UI，則需要通過主執行緒的Handler來完成
Log.e(TAG, "ChildCallback 當前執行緒名：" + Thread.currentThread().getName() + "" + "當前執行緒ID：" + Thread.currentThread().getId());
Log.e(TAG, "耗時任務開始");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Log.e(TAG, "耗時任務結束");
//通知介面更新UI
uiHandler.sendEmptyMessage(1);
return false;
}
}

//運行於主執行緒的Handler，用於更新UI
@SuppressLint("HandlerLeak")
private Handler uiHandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Log.e(TAG, "uiHandler 當前執行緒名：" + Thread.currentThread().getName() + "" + "當前執行緒ID：" + Thread.currentThread().getId());
Toast.makeText(MainActivity.this, "耗時操作完成", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
};

//用於向子執行緒釋出耗時任務的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 當前執行緒名：" + Thread.currentThread().getName() + "" + "當前執行緒ID：" + Thread.currentThread().getId());
}

public void startTask(View view) {
childThreadHandler.sendEmptyMessage(1);
}

@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
handlerThread.quit();
childThreadHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
}

}

程式執行後的日誌如下所示，可以看出各個方法在呼叫時所處的執行緒

06-22 02:51:41.779 21977-21977/com.summer.myapplication E/MainActivity: onCreate 當前執行緒名：main當前執行緒ID：2
06-22 02:51:44.927 21977-21995/com.summer.myapplication E/MainActivity: ChildCallback 當前執行緒名：HandlerThread當前執行緒ID：497
06-22 02:51:44.928 21977-21995/com.summer.myapplication E/MainActivity: 耗時任務開始
06-22 02:51:49.930 21977-21995/com.summer.myapplication E/MainActivity: 耗時任務結束
06-22 02:51:49.930 21977-21977/com.summer.myapplication E/MainActivity: uiHandler 當前執行緒名：main當前執行緒ID：2

三、原始碼分析

先看下HandlerThread的類宣告

Thread的子類

public class HandlerThread extends Thread

兩個建構函式，可以傳入的引數分別是執行緒名和執行緒優先順序

public HandlerThread(String name) {
super(name);
//使用預設的執行緒優先順序
mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}

public HandlerThread(String name, int priority) {
super(name);
//使用自定義的執行緒優先順序
mPriority = priority;
}

看下run() 方法

@Override
public void run() {
mTid = Process.myTid();
//觸發當前執行緒建立 Looper 物件
Looper.prepare();
synchronized (this) {
//獲取 Looper 物件
mLooper = Looper.myLooper();
//喚醒在等待的執行緒
//喚醒 getLooer() 中可能還處於等待狀態的執行緒
notifyAll();
}
//設定執行緒優先順序
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
//開啟訊息迴圈
Looper.loop();
mTid = -1;
}

Looper.prepare()方法用於為當前執行緒建立一個Looper物件，在主執行緒需要依賴此Looper物件來構建一個Handler物件，通過Handler物件來向子執行緒下發耗時任務

之後可以看到有一個同步程式碼塊，在當中呼叫了notifyAll()來喚醒等待執行緒，那該喚醒的又是那個執行緒呢？這裡需要明確各個方法是運行於那個執行緒，run()方法肯定是執行在子執行緒中，但用於想HandlerThread下發任務的Handler是初始化於主執行緒，因此getlooper()方法也是運行於主執行緒的。由於是兩個不同的執行緒，run()方法和getLooper()的執行先後順序是不明確的，因此getLooper()方法需要確保Looper物件不為null 時才返回，否則將一直阻塞等待Looper物件初始化完成

//獲取與當前執行緒關聯的 Looper 物件
//因為 getLooper() 方法可能先於 run() 被呼叫，此時就需要先等待 Looper 物件被建立
public Looper getLooper() {
//如果當前執行緒未在執行，則返回 null 
if (!isAlive()) {
return null;
}
synchronized (this) {
//如果當前執行緒已處理執行狀態（已呼叫 start() 方法）且 Looper 物件還未建立
//則呼叫 wait() 方法釋放鎖，等待 Looper 物件建立
while (isAlive() && mLooper == null) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
return mLooper;
}

Looper物件初始化完成後，就需要呼叫Looper.loop()來開啟訊息迴圈，至此HandlerThread的初始化操作就完成了

HandlerThread的完整原始碼註釋

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 {

//執行緒優先順序
int mPriority;

//執行緒ID
int mTid = -1;

//當前執行緒持有的Looper物件
Looper mLooper;

//包含當前 Looper 物件的 Handler
private @Nullable Handler mHandler;

public HandlerThread(String name) {
super(name);
//使用預設的執行緒優先順序
mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}

public HandlerThread(String name, int priority) {
super(name);
//使用自定義的執行緒優先順序
mPriority = priority;
}

//在 Looper 迴圈啟動前呼叫
//此處是空實現，留待子類重寫
protected void onLooperPrepared() {
}

@Override
public void run() {
mTid = Process.myTid();
//觸發當前執行緒建立 Looper 物件
Looper.prepare();
synchronized (this) {
//獲取 Looper 物件
mLooper = Looper.myLooper();
//喚醒在等待的執行緒
//喚醒 getLooer() 中可能還處於等待狀態的執行緒
notifyAll();
}
//設定執行緒優先順序
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
//開啟訊息迴圈
Looper.loop();
mTid = -1;
}

//獲取與當前執行緒關聯的 Looper 物件
//因為 getLooper() 方法可能先於 run() 被呼叫，此時就需要先等待 Looper 物件被建立
public Looper getLooper() {
//如果當前執行緒未在執行，則返回 null 
if (!isAlive()) {
return null;
}
synchronized (this) {
//如果當前執行緒已處理執行狀態（已呼叫 start() 方法）且 Looper 物件還未建立
//則呼叫 wait() 方法釋放鎖，等待 Looper 物件建立
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;
}

//清空訊息佇列中所有的訊息
public boolean quit() {
Looper looper = getLooper();
if (looper != null) {
looper.quit();
return true;
}
return false;
}

//清空訊息佇列中所有非延時訊息
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;
}

}

Android多執行緒之HandlerThread原始碼解析

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