Handler
每個初學(xué)Android開發(fā)的都繞不開Handler這個“坎”，為什么說是個坎呢，首先這是Android架構(gòu)的精髓之一，其次大部分人都是知其然卻不知其所以然。今天看到Handler.post這個方法之后決定再去翻翻源代碼梳理一下Handler的實現(xiàn)機制。
異步更新UI
先來一個必背口訣“主線程不做耗時操作，子線程不更新UI”，這個規(guī)定應(yīng)該是初學(xué)必知的，那要怎么來解決口訣里的問題呢，這時候Handler就出現(xiàn)在我們面前了（AsyncTask也行，不過本質(zhì)上還是對Handler的封裝），來一段經(jīng)典常用代碼(這里忽略內(nèi)存泄露問題，我們后面再說)：
首先在Activity中新建一個handler:
private Handler mHandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what) {
case 0:
mTestTV.setText("This is handleMessage");//更新UI
break;
}
}
};
然后在子線程里發(fā)送消息：
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);//在子線程有一段耗時操作,比如請求網(wǎng)絡(luò)
mHandler.sendEmptyMessage(0);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
至此完成了在子線程的耗時操作完成后在主線程異步更新UI，可是并沒有用上標(biāo)題的post,我們再來看post的版本：
private Handler mHandler;//全局變量
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
.......
mHandler = new Handler();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);//在子線程有一段耗時操作,比如請求網(wǎng)絡(luò)
mHandler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mTestTV.setText("This is post");//更新UI
}
});
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
從表面上來看，給post方法傳了個Runnable，像是開了個子線程，可是在子線程里并不能更新UI啊，那么問題來了，這是怎么個情況呢？帶著這個疑惑，來翻翻Handler的源碼：
先來看看普通的sendEmptyMessage是什么樣子：
public final boolean sendEmptyMessage(int what)
{
return sendEmptyMessageDelayed(what, 0);
}
public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {
Message msg = Message.obtain();
msg.what = what;
return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);
}
將我們傳入的參數(shù)封裝成了一個消息，然后調(diào)用sendMessageDelayed：
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
{
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
再調(diào)用sendMessageAtTime：
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
好了，我們再來看post():
public final boolean post(Runnable r)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);//getPostMessage方法是兩種發(fā)送消息的不同之處
}
方法只有一句，內(nèi)部實現(xiàn)和普通的sendMessage是一樣的，但是只有一點不同,那就是 getPostMessage(r) 這個方法：
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
這個方法我們發(fā)現(xiàn)也是將我們傳入的參數(shù)封裝成了一個消息，只是這次是m.callback = r,剛才是msg.what=what,至于Message的這些屬性就不看了
Android消息機制
看到這里，我們只是知道了post和sendMessage原理都是封裝成Message，但是還是不清楚Handler的整個機制是什么樣子，繼續(xù)探究下去。
剛才看到那兩個方法到最終都調(diào)用了sendMessageAtTime
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
這個方法又調(diào)用了 enqueueMessage，看名字應(yīng)該是把消息加入隊列的意思，點進去看下：
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
mAsynchronous這個異步有關(guān)的先不管，繼續(xù)將參數(shù)傳給了queue的enqueueMessage方法，至于那個msg的target的賦值我們后面再看，現(xiàn)在繼續(xù)進入MessageQueue類的enqueueMessage方法，方法較長，我們看看關(guān)鍵的幾行：
Message prev;
for (;;) {
prev = p;
p = p.next;
if (p == null || when < p.when) {
break;
}
if (needWake && p.isAsynchronous()) {
needWake = false;
}
}
msg.next = p; // invariant: p == prev.next
prev.next = msg;
果然像方法名說的一樣，一個無限循環(huán)將消息加入到消息隊列中（鏈表的形式）,但是有放就有拿，這個消息怎樣把它取出來呢？
翻看MessageQueue的方法，我們找到了next()，代碼太長，不贅述，我們知道它是用來把消息取出來的就行了。不過這個方法是在什么地方調(diào)用的呢，不是在Handler中，我們找到了Looper這個關(guān)鍵人物，我叫他環(huán)形使者，專門負(fù)責(zé)從消息隊列中拿消息，關(guān)鍵代碼如下：
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
...
msg.target.dispatchMessage(msg);
...
msg.recycleUnchecked();
}
簡單明了，我們看到了我們剛才說的msg.target，剛才在Handler中賦值了msg.target=this，所以我們來看Handler中的dispatchMessage：
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
- msg的callback不為空，調(diào)用handleCallback方法（message.callback.run()）
- mCallback不為空，調(diào)用mCallback.handleMessage(msg)
- 最后如果其他都為空，執(zhí)行Handler自身的 handleMessage(msg) 方法
msg的callback應(yīng)該已經(jīng)想到是什么了，就是我們通過Handler.post(Runnable r)傳入的Runnable的run方法，這里就要提提java基礎(chǔ)了，直接調(diào)用線程的run方法相當(dāng)于是在一個普通的類調(diào)用方法，還是在當(dāng)前線程執(zhí)行，并不會開啟新的線程。
所以到了這里，我們解決了開始的疑惑，為什么在post中傳了個Runnable還是在主線程中可以更新UI。
繼續(xù)看如果msg.callback為空的情況下的mCallback，這個要看看構(gòu)造方法：
1.
public Handler() {
this(null, false);
}
2.
public Handler(Callback callback) {
this(callback, false);
}
3.
public Handler(Looper looper) {
this(looper, null, false);
}
4.
public Handler(Looper looper, Callback callback) {
this(looper, callback, false);
}
5.
public Handler(boolean async) {
this(null, async);
}
6.
public Handler(Callback callback, boolean async) {
if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final Class<? extends Handler> klass = getClass();
if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
(klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
klass.getCanonicalName());
}
}
mLooper = Looper.myLooper();
if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
7.
public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
mLooper = looper;
mQueue = looper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
具體的實現(xiàn)就只有最后兩個，已經(jīng)知道mCallback是怎么來的了，在構(gòu)造方法中傳入就行。
最后如果這兩個回調(diào)都為空的話就執(zhí)行Handler自身的handleMessage(msg)方法，也就是我們熟知的新建Handler重寫的那個handleMessage方法。
Looper
看到了這里有一個疑惑，那就是我們在新建Handler的時候并沒有傳入任何參數(shù)，也沒有哪里顯示調(diào)用了Looper有關(guān)方法，那Looper的創(chuàng)建以及方法調(diào)用在哪里呢？其實這些東西Android本身已經(jīng)幫我們做了，在程序入口ActivityThread的main方法里面我們可以找到：
public static void main(String[] args) {
...
Looper.prepareMainLooper();
...
Looper.loop();
...
總結(jié)
已經(jīng)大概梳理了一下Handler的消息機制，以及post方法和我們常用的sendMessage方法的區(qū)別。來總結(jié)一下，主要涉及四個類Handler、Message、MessageQueue、Looper：
新建Handler，通過sendMessage或者post發(fā)送消息，Handler調(diào)用sendMessageAtTime將Message交給MessageQueue
MessageQueue.enqueueMessage方法將Message以鏈表的形式放入隊列中
Looper的loop方法循環(huán)調(diào)用MessageQueue.next()取出消息，并且調(diào)用Handler的dispatchMessage來處理消息
在dispatchMessage中，分別判斷msg.callback、mCallback也就是post方法或者構(gòu)造方法傳入的不為空就執(zhí)行他們的回調(diào)，如果都為空就執(zhí)行我們最常用重寫的handleMessage。
最后談?wù)刪andler的內(nèi)存泄露問題
再來看看我們的新建Handler的代碼：
private Handler mHandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
...
}
};
當(dāng)使用內(nèi)部類（包括匿名類）來創(chuàng)建Handler的時候，Handler對象會隱式地持有Activity的引用。
而Handler通常會伴隨著一個耗時的后臺線程一起出現(xiàn)，這個后臺線程在任務(wù)執(zhí)行完畢后發(fā)送消息去更新UI。然而，如果用戶在網(wǎng)絡(luò)請求過程中關(guān)閉了Activity，正常情況下，Activity不再被使用，它就有可能在GC檢查時被回收掉，但由于這時線程尚未執(zhí)行完，而該線程持有Handler的引用（不然它怎么發(fā)消息給Handler？），這個Handler又持有Activity的引用，就導(dǎo)致該Activity無法被回收（即內(nèi)存泄露），直到網(wǎng)絡(luò)請求結(jié)束。
另外，如果執(zhí)行了Handler的postDelayed()方法，那么在設(shè)定的delay到達之前，會有一條MessageQueue -> Message -> Handler -> Activity的鏈，導(dǎo)致你的Activity被持有引用而無法被回收。
解決方法之一，使用弱引用：
static class MyHandler extends Handler {
WeakReference<Activity > mActivityReference;
MyHandler(Activity activity) {
mActivityReference= new WeakReference<Activity>(activity);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
final Activity activity = mActivityReference.get();
if (activity != null) {
mImageView.setImageBitmap(mBitmap);
}
}
}
