只要是开发Android的同学,Handler这个经常都会看到,也会使用到,本文章就做个笔记。
Android规定了
只能在主线程更新UI
,那子线程想更新UI,在操作完成后,就可用通过Handler发消息,然后在主线程更新UI了。其实可以理解为
生产者-消费者
模式,发送消息,取出消息并处理。
Android系统源码
中,Android的消息机制中,大量使用Handler,所以了解Handler非常的有必要。
下图是一个消息发送的简易流程,一各个步骤分析。
2.Handler简单使用
2.1 发送消息
最基本的使用就是各种
sendMessage
,带不带参数,是否延迟等。
发送消息方法非常多,根据自己需求选择,所有发送消息最后都是
enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,long uptimeMillis)
。
2.2 使用
这样直接使用会有内存泄漏风险,后面说。
Handler创建有两种,一个是在构造方法传
CallBack
,一个是重写类的
handleMessage()
方法。
private
static final int MESSAGA_TEST_1 = 1;
* 主线程有初始化好Looper,所以在主线程处理消息
private Handler mHandler = new Handler(new Handler.Callback() {
@Override
public boolean handleMessage(@NonNull Message msg) {
switch (msg.what) {
case MESSAGA_TEST_1:
if (tvTest != null) {
tvTest.setText((String) msg.obj);
break;
return false;
private Handler mHandler2 = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
switch (msg.what) {
case MESSAGA_TEST_1:
if (tvTest != null) {
tvTest.setText((String) msg.obj);
break;
private void onClick() {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
clickEndMessage();
}).start();
* 可以在子线程发送
private void clickEndMessage() {
Message message = Message.obtain(mHandler);
message.what = MESSAGA_TEST_1;
message.obj = new String("baozi");
mHandler.sendMessage(message);
mHandler.sendEmptyMessage();
mHandler.sendMessageDelayed(message, 1000);
mHandler.sendMessageAtTime();
mHandler.sendMessageAtFrontOfQueue(message);
@Override
protected void onDestroy() {
if(mHandler!=null){
mHandler.removeMessages(MESSAGA_TEST_1);
mHandler = null;
super.onDestroy();
2.3 view.post()
比如view,post()、postDelayed() 方法,可以延迟五秒后更新UI,实际就是使用Handler。
tvTest.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
tvTest.setText("5s");
},5*1000);
* View 源码
public boolean postDelayed(Runnable action, long delayMillis) {
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
if (attachInfo != null) {
return attachInfo.mHandler.postDelayed(action, delayMillis);
getRunQueue().postDelayed(action, delayMillis);
return true;
2.4 runOnUiThread
经常用的 runOnUiThread() 方法也是用Handler。
runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
* Activity 源码
public final void runOnUiThread(Runnable action) {
if (Thread.currentThread() != mUiThread) {
mHandler.post(action);
} else {
action.run();
3.子线程中使用
3.1 子线程直接创建Handler错误
子线程不能直接创建Handler,会报异常,因为Looper还没创建,而主线程默认就初始化好Looper。
应该先Looper.
private Handler handler2;
* 子线程
private void thread() {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
handler2 = new Handler(new Handler.Callback() {
@Override
public boolean handleMessage(@NonNull Message msg) {
return false;
}).start();
提示的错误。
3.2 主线程默认初始化Looper
ActivityThread 类就能主线程找到Looper初始化,Looper.prepareMainLooper();。
public static void main(String[] args) {
Looper.prepareMainLooper();
ActivityThread thread = new ActivityThread();
3.3 Handler构造方法查看
构造方法中可以看到 mLooper = Looper.myLooper(); 获取的 mLooper 为null,就报上面的那个异常了。
public Handler(@Nullable Callback callback, boolean async) {
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()
+ " that has not called Looper.prepare()");
3.4 子线程正确的创建
先执行,Looper.prepare() 初始化Looper,然后调用loop()方法,再创建Handler。
每个线程 Looper.prepare() 只能调用一次,否则会报错。
private Handler handler2;
* 子线程
private void thread() {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Looper.prepare();
Looper looper = Looper.myLooper();
looper.loop();
handler2 = new Handler(looper, new Handler.Callback() {
@Override
public boolean handleMessage(@NonNull Message msg) {
return false;
}).start();
4.Message
Message就是一个存放消息的类,是一个链表结构。
4.1 基本参数
public final class Message implements Parcelable {
public int what;
public int arg1;
public int arg2;
public Object obj;
public long when;
Bundle data;
Handler target;
Runnable callback;
Message next;
4.2 享元模式obtain()
obtain() 可以重用Message,减少开销提高性能。
菜鸟教程-享元模式
* Return a new Message instance from the global pool. Allows us to
* avoid allocating new objects in many cases.
public static Message obtain() {
synchronized (sPoolSync) {
if (sPool != null) {
Message m = sPool;
sPool = m.next;
m.next = null;
m.flags = 0;
sPoolSize--;
return m;
return new Message();
4.3 回收recycle()
如果发送的延迟消息,或者消息在执行,就会报错,一般我们不用调用recycle方法。
* Return a Message instance to the global pool.
* You MUST NOT touch the Message after calling this function because it has
* effectively been freed. It is an error to recycle a message that is currently
* enqueued or that is in the process of being delivered to a Handler.
public void recycle() {
if (isInUse()) {
if (gCheckRecycle) {
throw new IllegalStateException("This message cannot be recycled because it "
+ "is still in use.");
return;
recycleUnchecked();
Message用完并不是内存回收,只是把里面的内容清空,等下次复用。
这个链表也不是无限的,最多就50个节点 。
private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;
@UnsupportedAppUsage
void recycleUnchecked() {
flags = FLAG_IN_USE;
what = 0;
arg1 = 0;
arg2 = 0;
obj = null;
replyTo = null;
sendingUid = UID_NONE;
workSourceUid = UID_NONE;
when = 0;
target = null;
callback = null;
data = null;
synchronized
(sPoolSync) {
if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
next = sPool;
sPool = this;
sPoolSize++;
5.MessageQueue
这是一个阻塞队列。
队列是在不停的for循环的,是一个死循环,那不就一直占用着cpu?所以就有了native的方法,处理休眠唤醒。
5.1 MessageQueue每个线程只有一个
消息队列每个线程只有一个,跟Looper绑定在一起,在分析Looper时会一起分析。
5.2 消息入队
前面我们知道Handler所有消息入队最后都是调用 enqueueMessage(Message msg, long when) 。
判断插入消息的位置,还判断是否唤醒操作。
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
if (msg.target == null) {
throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
synchronized (this) {
if (msg.isInUse()) {
throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
if (mQuitting) {
IllegalStateException e = new IllegalStateException(
msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
msg.recycle();
return false;
msg.markInUse();
msg.when = when;
Message p = mMessages;
boolean needWake;
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
msg.next = p;
mMessages = msg;
needWake = mBlocked;
} else {
needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
Message prev;
for (;;) {
prev = p;
p = p.next;
if (p == null || when < p.when) {
break;
if (needWake && p.isAsynchronous()) {
needWake = false;
msg.next = p;
prev.next = msg;
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
return true;
5.3 消息出队
消息出队其实应该放在 Looper.loop() 里面分析更合适,这里先写,后面结合 loop() 一起看会更好。
前面 return null; 看注释的意思是,如果looper已经退出和释放,就返回null。
这里无限循环,就是一定要取到消息,有消息,阻塞时间为消息的执行时间减去当前时间,如果没消息就阻塞, nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis)。
这 next() 方法只有一个地方返回msg,关注这里就行了。
@UnsupportedAppUsage
Message next() {
final long ptr = mPtr;
if (ptr == 0) {
return null;
int pendingIdleHandlerCount = -1;
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
Binder.flushPendingCommands();
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
if (msg != null && msg.target == null) {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
} else {
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) {
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
msg.next = null;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
msg.markInUse();
return msg;
} else {
nextPollTimeoutMillis = -1;
5.4 退出
主线程是不能退出。
传入的 safe 处理,分别是移除消息未执行的消息,和移除全部消息。
void quit(boolean safe) {
if (!mQuitAllowed) {
throw new IllegalStateException("Main thread not allowed to quit.");
synchronized (this) {
if (mQuitting) {
return;
mQuitting = true;
if (safe) {
removeAllFutureMessagesLocked();
} else {
removeAllMessagesLocked();
nativeWake(mPtr);
* 移除全部消息
private void removeAllMessagesLocked() {
Message p = mMessages;
while (p != null) {
Message n = p.next;
p.recycleUnchecked();
p = n;
mMessages = null;
* 移除未执行的消息,正在运行的等待完成再回收
private void removeAllFutureMessagesLocked() {
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message p = mMessages;
if (p != null) {
if (p.when > now) {
removeAllMessagesLocked();
} else {
Message n;
for (;;) {
n = p.next;
if (n == null) {
return;
if (n.when > now) {
break;
p = n;
p.next = null;
p = n;
n = p.next;
p.recycleUnchecked();
} while (n != null);
6.Looper
Handler要负责发送消息,MessageQueue消息队列存放消息,Looper就是负责消息循环。
商场的扶手电梯大家应该都知道吧,可以把扶手电梯的电机看成Looper,一梯一梯看成消息队列MessageQueue,坐电梯的人看成Message,就这样不停的循环,把消息送去处理。
6.1 ThreadLocal
Android 开发也要掌握的Java知识 -ThreadLocal 可以看下ThreadLocal原理。
Looper就是用到了ThreadLocal,Looper内部直接就有一个,还定义成static,final了,也就意味着Android里面获取的ThreadLocal只有这一个。
@UnsupportedAppUsage
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
6.2 初始化prepare(),为何只能调用一次
在prepare()方法可以看到,如果初始化过,就调用就会报错了,所以每个线程最多只有一个Looper,但Handler可以有很多个。