Android--多线程之Handler
前言
Android的消息传递机制是另外一种形式的“事件处理”，这种机制主要是为了解决Android应用中多线程的问题，在Android中不 允许Activity新启动的线程访问该Activity里的UI组件，这样会导致新启动的线程无法改变UI组件的属性值。但实际开发中，很多地方需要在 工作线程中改变UI组件的属性值，比如下载网络图片、动画等等。本篇博客主要介绍Handler是如何发送与处理线程上传递来的消息，并讲解 Message的几种传递数据的方式，最后均会以小Demo来演示。
Handler
Handler， 它直接继承自Object，一个Handler允许发送和处理Message或者Runnable对象，并且会关联到主线程的MessageQueue 中。每个Handler具有一个单独的线程，并且关联到一个消息队列的线程，就是说一个Handler有一个固有的消息队列。当实例化一个Handler 的时候，它就承载在一个线程和消息队列的线程，这个Handler可以把Message或Runnable压入到消息队列，并且从消息队列中取出 Message或Runnable，进而操作它们。
Handler主要有两个作用：
- 在工作线程中发送消息。
- 在UI线程中获取、处理消息。
上面介绍到Handler可以把一个Message对象或者Runnable对象压入到消息队列中，进而在UI线程中获取Message或者执行Runnable对象，所以Handler把压入消息队列有两大体系，Post和sendMessage：
- Post：Post允许把一个Runnable对象入队到消息队列中。它的方法有：post(Runnable)、postAtTime(Runnable,long)、postDelayed(Runnable,long)。
- sendMessage：sendMessage允许把一个包含消息数据的Message对象压入到消息队列中。它的方法 有：sendEmptyMessage(int)、sendMessage(Message)、 sendMessageAtTime(Message,long)、sendMessageDelayed(Message,long)。
从上面的各种方法可以看出，不管是post还是sendMessage都具有多种方法，它们可以设定Runnable对象和Message对象被入队到消息队列中，是立即执行还是延迟执行。
Post
对于Handler的Post方式来说，它会传递一个Runnable对象到消息队列中，在这个Runnable对象中，重写run()方法。一般在这个run()方法中写入需要在UI线程上的操作。
在Handler中，关于Post方式的方法有：
- boolean post(Runnable r)：把一个Runnable入队到消息队列中，UI线程从消息队列中取出这个对象后，立即执行。
- boolean postAtTime(Runnable r,long uptimeMillis)：把一个Runnable入队到消息队列中，UI线程从消息队列中取出这个对象后，在特定的时间执行。
- boolean postDelayed(Runnable r,long delayMillis)：把一个Runnable入队到消息队列中，UI线程从消息队列中取出这个对象后，延迟delayMills秒执行
- void removeCallbacks(Runnable r)：从消息队列中移除一个Runnable对象。
下面通过一个Demo，讲解如何通过Handler的post方式在新启动的线程中修改UI组件的属性：
package com.bgxt.datatimepickerdemo;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;
public class HandlerPostActivity1 extends Activity {
private Button btnMes1,btnMes2;
private TextView tvMessage;
// 声明一个Handler对象
private static Handler handler=new Handler();
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.message_activity);
btnMes1=(Button)findViewById(R.id.btnMes1);
btnMes2=(Button)findViewById(R.id.btnMes2);
tvMessage=(TextView)findViewById(R.id.tvMessage);
btnMes1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
// 新启动一个子线程
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// tvMessage.setText("...");
// 以上操作会爆错，无法再子线程中访问UI组件，UI组件的属性必须在UI线程中访问
// 使用post方式修改UI组件tvMessage的Text属性
handler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
tvMessage.setText("使用Handler.post在工作线程中发送一段执行到消息队列中，在主线程中执行。");
}
});
}
}).start();
}
});
btnMes2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 使用postDelayed方式修改UI组件tvMessage的Text属性值
// 并且延迟3S执行
handler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
tvMessage.setText("使用Handler.postDelayed在工作线程中发送一段执行到消息队列中，在主线程中延迟3S执行。");
}
}, 3000);
}
}).start();
}
});
}
}
效果展示：
有一点值得注意的是，对于Post方式而言，它其中Runnable对象的run()方法的代码，均执行在UI线程上，所以对于这段代码而言， 不能执行在UI线程上的操作，一样无法使用post方式执行，比如说访问网络，下面提供一个例子，使用post方式从互联网上获取一张图片，并且显示在 ImageView中。
package com.bgxt.datatimepickerdemo;import org.apache.http.HttpResponse;
import org.apache.http.client.HttpClient;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;
import org.apache.http.util.EntityUtils;
import android.app.Activity;
import android.app.ProgressDialog;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.ImageView;
public class HandlerPostActivity2 extends Activity {
private Button btnDown;
private ImageView ivImage;
private static String image_path = "http://ww4.sinaimg.cn/bmiddle/786013a5jw1e7akotp4bcj20c80i3aao.jpg";
private ProgressDialog dialog;
// 一个静态的Handler，Handler建议声明为静态的
private static Handler handler=new Handler();
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.asynctask_activity);
btnDown = (Button) findViewById(R.id.btnDown);
ivImage = (ImageView) findViewById(R.id.ivSinaImage);
dialog = new ProgressDialog(this);
dialog.setTitle("提示");
dialog.setMessage("正在下载，请稍后...");
dialog.setCancelable(false);
btnDown.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
// 开启一个子线程，用于下载图片
new Thread(new MyThread()).start();
// 显示对话框
dialog.show();
}
});
}
public class MyThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 下载一个图片
HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();
HttpGet httpGet = new HttpGet(image_path);
HttpResponse httpResponse = null;
try {
httpResponse = httpClient.execute(httpGet);
if (httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == 200) {
byte[] data = EntityUtils.toByteArray(httpResponse
.getEntity());
// 得到一个Bitmap对象，并且为了使其在post内部可以访问，必须声明为final
final Bitmap bmp=BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
handler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 在Post中操作UI组件ImageView
ivImage.setImageBitmap(bmp);
}
});
// 隐藏对话框
dialog.dismiss();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
效果展示：
Message
Handler如果使用sendMessage的方式把消息入队到消息队列中，需要传递一个Message对象，而在Handler中，需要重 写handleMessage()方法，用于获取工作线程传递过来的消息，此方法运行在UI线程上。下面先介绍一下Message。
Message是一个final类，所以不可被继承。Message封装了线程中传递的消息，如果对于一般的数据，Message提供了getData()和setData()方法来获取与设置数据，其中操作的数据是一个Bundle对 象，这个Bundle对象提供一系列的getXxx()和setXxx()方法用于传递基本数据类型的键值对，对于基本数据类型，使用起来很简单，这里不 再详细讲解。而对于复杂的数据类型，如一个对象的传递就要相对复杂一些。在Bundle中提供了两个方法，专门用来传递对象的，但是这两个方法也有相应的 限制，需要实现特定的接口，当然，一些Android自带的类，其实已经实现了这两个接口中的某一个，可以直接使用。方法如下：
- putParcelable(String key,Parcelable value)：需要传递的对象类实现Parcelable接口。
- pubSerializable(String key,Serializable value)：需要传递的对象类实现Serializable接口。
还有另外一种方式在Message中传递对象，那就是使用Message自带的obj属性传值，它是一个Object类型，所以可以传递任意类型的对象，Message自带的有如下几个属性：
- int arg1：参数一，用于传递不复杂的数据，复杂数据使用setData()传递。
- int arg2：参数二，用于传递不复杂的数据，复杂数据使用setData()传递。
- Object obj：传递一个任意的对象。
- int what：定义的消息码，一般用于设定消息的标志。
对于Message对象，一般并不推荐直接使用它的构造方法得到，而是建议通过使用Message.obtain()这个静态的方法或者 Handler.obtainMessage()获取。Message.obtain()会从消息池中获取一个Message对象，如果消息池中是空的， 才会使用构造方法实例化一个新Message，这样有利于消息资源的利用。并不需要担心消息池中的消息过多，它是有上限的，上限为10个。 Handler.obtainMessage()具有多个重载方法，如果查看源码，会发现其实Handler.obtainMessage()在内部也是 调用的Message.obtain()。
既然Message是在线程间传递消息，那么先以一个Demo讲解一下Message的使用，还是常规的从互联网上下载一张图片的Demo，下载后使用ImageView控件展示：
package com.bgxt.datatimepickerdemo;import org.apache.http.HttpResponse;
import org.apache.http.client.HttpClient;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;
import org.apache.http.util.EntityUtils;
import android.app.Activity;
import android.app.ProgressDialog;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.ImageView;
public class HandlerMessageActivity1 extends Activity {
private Button btnDown;
private ImageView ivImage;
private static String image_path = "http://ww4.sinaimg.cn/bmiddle/786013a5jw1e7akotp4bcj20c80i3aao.jpg";
private ProgressDialog dialog;
private static int IS_FINISH = 1;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.asynctask_activity);
btnDown = (Button) findViewById(R.id.btnDown);
ivImage = (ImageView) findViewById(R.id.ivSinaImage);
dialog = new ProgressDialog(this);
dialog.setTitle("提示信息");
dialog.setMessage("正在下载，请稍后...");
dialog.setCancelable(false);
btnDown.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
new Thread(new MyThread()).start();
dialog.show();
}
});
}
private Handler handler = new Handler() {
// 在Handler中获取消息，重写handleMessage()方法
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
// 判断消息码是否为1
if(msg.what==IS_FINISH){
byte[] data=(byte[])msg.obj;
Bitmap bmp=BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
ivImage.setImageBitmap(bmp);
dialog.dismiss();
}
}
};
public class MyThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();
HttpGet httpGet = new HttpGet(image_path);
HttpResponse httpResponse = null;
try {
httpResponse = httpClient.execute(httpGet);
if (httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == 200) {
byte[] data = EntityUtils.toByteArray(httpResponse
.getEntity());
// 获取一个Message对象，设置what为1
Message msg = Message.obtain();
msg.obj = data;
msg.what = IS_FINISH;
// 发送这个消息到消息队列中
handler.sendMessage(msg);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
展示效果：
Message.obtain()方法具有多个重载方法，大致可以分为为两类，一类是无需传递Handler对象，对于这类的方法，当填充好消 息后，需要调用Handler.sendMessage()方法来发送消息到消息队列中。第二类需要传递一个Handler对象，这类方法可以直接使用 Message.sendToTarget()方法发送消息到消息队列中，这是因为在Message对象中有一个私有的Handler类型的属性 Target，当时obtain方法传递进一个Handler对象的时候，会给Target属性赋值，当调用sendToTarget()方法的时候，实 际在它内部还是调用的Target.sendMessage()方法。
在Handler中，也定义了一些发送空消息的方法，如：sendEmptyMessage(int what)、sendEmptyMessageDelayed(int what,long delayMillis)，看似这些方法没有使用Message就可以发送一个消息，但是如果查看源码就会发现，其实内部也是从 Message.obtain()方法中获取一个Message对象，然后给属性赋值，最后使用sendMessage()发送消息到消息队列中。
Handler中，与Message发送消息相关的方法有：
- Message obtainMessage()：获取一个Message对象。
- boolean sendMessage()：发送一个Message对象到消息队列中，并在UI线程取到消息后，立即执行。
- boolean sendMessageDelayed()：发送一个Message对象到消息队列中，在UI线程取到消息后，延迟执行。
- boolean sendEmptyMessage(int what)：发送一个空的Message对象到队列中，并在UI线程取到消息后，立即执行。
- boolean sendEmptyMessageDelayed(int what,long delayMillis)：发送一个空Message对象到消息队列中，在UI线程取到消息后，延迟执行。
- void removeMessage()：从消息队列中移除一个未响应的消息。
下面通过一个小Demo演示一下各种发送Message的方式：
package com.bgxt.datatimepickerdemo;import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;
public class HandlerMessageActivity2 extends Activity {
private Button btn1, btn2, btn3, btn4,btn5;
private static TextView tvMes;
private static Handler handler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(android.os.Message msg) {
if (msg.what == 3||msg.what==5) {
tvMes.setText("what=" + msg.what + "，这是一个空消息");
} else {
tvMes.setText("what=" + msg.what + "," + msg.obj.toString());
}
};
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
// TODO Auto-generated method stub
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.message_activity2);
tvMes = (TextView) findViewById(R.id.tvMes);
btn1 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage1);
btn2 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage2);
btn3 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage3);
btn4 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage4);
btn5 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage5);
btn1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
// 使用Message.Obtain+Hander.sendMessage()发送消息
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Message msg = Message.obtain();
msg.what = 1;
msg.obj = "使用Message.Obtain+Hander.sendMessage()发送消息";
handler.sendMessage(msg);
}
}).start();
}
});
btn2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
// 使用Message.sendToTarget发送消息
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Message msg = Message.obtain(handler);
msg.what = 2;
msg.obj = "使用Message.sendToTarget发送消息";
msg.sendToTarget();
}
}).start();
}
});
btn3.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
// 发送一个延迟消息
@Override
public void onClick(View v) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
handler.sendEmptyMessage(3);
}
}).start();
}
});
btn4.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Message msg = Message.obtain();
msg.what =4;
msg.obj = "使用Message.Obtain+Hander.sendMessage()发送延迟消息";
handler.sendMessageDelayed(msg, 3000);
}
}).start();
}
});
btn5.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
// 发送一个延迟的空消息
@Override
public void onClick(View v) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
handler.sendEmptyMessageDelayed(5, 3000);
}
}).start();
}
});
}
}
效果展示：
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