android中的异步机制（Handler、Looper、Message、HandlerThread）

关系

AsynTask是获得后台线程的简单方式，但不适合重复且长时间运行的任务。

• 线程使用的收件箱叫做消息队列（Message Queue）
• 使用消息队列的线程叫消息循环，消息循环由一个线程和一个Looper组成。Looper对象管理着线程的消息队列。

每个线程都有一个消息队列，Looper管理着线程的消息队列。

• 主线程也是一个消息循环，因此主线程还有一个Looper。主线程的所有工作都是由Looper完成的。Looper不断从消息队列中抓取消息，然后完成消息指定的任务。

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Message

实例变量

• what: 用户定义的int类型消息代码
• obj: 随消息发送的用户指定对象
• target: 处理消息的Handler，Message在创建时会自动与一个Handler进行关联。一般是调用handler的obtainMessage()方法得到一个message。

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Handler

• Looper管理MessageQueue，所有Message必须在Looper上发布。所以Handler严重依赖Looper，每个Handler仅与一个Looper相关联，一个Message也仅与一个Handler相关联，Looper拥有整个消息队列。

• 所以，Handler的构造方法要传入一个Looper，如果未传入，则使用当前线程的Looper。
• handler通过ThreadLocal获取当前线程的Looper。如果当前线程没有Looper，就会报错(线程中默认是没有Looper的)。

通过源码可以看到，handler的sendMessage方法的作用就是讲message加入消息队列等待Looper的调用。

public final boolean sendMessage(Message msg)
    {
        return sendMessageDelayed(msg, 0);
    }

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
    {
        ...
        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
    }

public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
        MessageQueue queue = mQueue;//可以看见，handler中是持有消息队列的引用的。
        if (queue == null) {
            RuntimeException e = new RuntimeException(
                    this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
            Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
            return false;
        }
        //将消息插入消息队列，等待被Looper分派给相应的Handler
        return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
    }

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        msg.target = this;
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

Looper

• 线程中默认是没有Looper的
• 每一个Looper都会关联一个线程，因为都是通过ThreadLocal来获取当前线程的Looper，每个线程只能有一个Looper。
• Looper.prepare()方法的作用就是将Looper new出来放入ThreadLocal中。

ThreadLocal

ThreadLocal是Looper中的概念，可以在不同的线程总互不干扰的存储并提供数据。通过ThreadLoacl可以轻松得到每个线程的Looper。

HandlerThread

HandlerThread是Android API提供的一个便捷的类,使用它我们可以快速的创建一个带有Looper的线程,有了Looper这个线程,我们又可以生成Handler。

消息的传递过程

当Handler调用sendMessage()发送消息时，它会调用MessageQueue的enqueueMessage()方法将Message放入消息队列当中，Looper发现有新消息时就会处理这个消息。

实现原理

Handler mHandler;
 private void createManualThreadWithHandler() { 
  new Thread() {
     @Override public void run() {
         super.run(); 
         Looper.prepare(); 
         mHandler = new Handler(Looper.myLooper()); 
         Looper.loop();
    }
  }.start();
}

在目标线程内做如下配置：

• 调用Looper.prepare 创建与当前线程绑定的Looper实例
• 使用上面创建的Looper生成Handler实例
• 调用Looper.loop()实现消息循环

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