android主線程與子線程發消息

㈠ Android 中的「子線程」解析

Android 中線程可分為 主線程 和 子線程 兩類，其中主線程也就是 UI線程 ，它的主要這作用就是運行四大組件、處理界面交互。子線程則主要是處理耗時任務，也是我們要重點分析的。

首先 Java 中的各種線程在 Android 里是通用的，Android 特有的線程形態也是基於 Java 的實現的，所以有必要先簡單的了解下 Java 中的線程，本文主要包括以下內容：

在 Java 中要創建子線程可以直接繼承 Thread 類，重寫 run() 方法：

或者實現 Runnable 介面，然後用Thread執行Runnable，這種方式比較常用：

簡單的總結下：

Callable 和 Runnable 類似，都可以用來處理具體的耗時任務邏輯的，但是但具體的差別在哪裡呢？看一個小例子：

定義 MyCallable 實現了 Callable 介面，和之前 Runnable 的 run() 方法對比下， call() 方法是有返回值的哦，泛型就是返回值的類型：

一般會通過線程池來執行 Callable （線程池相關內容後邊會講到），執行結果就是一個 Future 對象：

可以看到，通過線程池執行 MyCallable 對象返回了一個 Future 對象，取出執行結果。

Future 是一個介面，從其內部的方法可以看出它提供了取消任務（有坑！！！）、判斷任務是否完成、獲取任務結果的功能：

Future 介面有一個 FutureTask 實現類，同時 FutureTask 也實現了 Runnable 介面，並提供了兩個構造函數：

用 FutureTask 一個參數的構造函數來改造下上邊的例子：

FutureTask 內部有一個 done() 方法，代表 Callable 中的任務已經結束，可以用來獲取執行結果：

所以 Future + Callable 的組合可以更方便的獲取子線程任務的執行結果，更好的控制任務的執行，主要的用法先說這么多了，其實 AsyncTask 內部也是類似的實現！

注意， Future 並不能取消掉運行中的任務，這點在後邊的 AsyncTask 解析中有提到。

Java 中線程池的具體的實現類是 ThreadPoolExecutor ，繼承了 Executor 介面，這些線程池在 Android 中也是通用的。使用線程池的好處：

常用的構造函數如下：

一個常規線程池可以按照如下方式來實現：

執行任務：

基於 ThreadPoolExecutor ，系統擴展了幾類具有新特性的線程池：

線程池可以通過 execute() 、 submit() 方法開始執行任務，主要差別從方法的聲明就可以看出，由於 submit() 有返回值，可以方便得到任務的執行結果：

要關閉線程池可以使用如下方法：

IntentService 是 Android 中一種特殊的 Service，可用於執行後台耗時任務，任務結束時會自動停止，由於屬於系統的四大組件之一，相比一般線程具有較高的優先順序，不容易被殺死。用法和普通 Service 基本一致，只需要在 onHandleIntent() 中處理耗時任務即可：

至於 HandlerThread，它是 IntentService 內部實現的重要部分，細節內容會在 IntentService 源碼中說到。

IntentService 首次創建被啟動的時候其生命周期方法 onCreate() 會先被調用，所以我們從這個方法開始分析：

這里出現了 HandlerThread 和 ServiceHandler 兩個類，先搞明白它們的作用，以便後續的分析。

首先看 HandlerThread 的核心實現：

首先它繼承了 Thread 類，可以當做子線程來使用，並在 run() 方法中創建了一個消息循環系統、開啟消息循環。

ServiceHandler 是 IntentService 的內部類，繼承了 Handler，具體內容後續分析：

現在回過頭來看 onCreate() 方法主要是一些初始化的操作， 首先創建了一個 thread 對象，並啟動線程，然後用其內部的 Looper 對象 創建一個 mServiceHandler 對象，將子線程的 Looper 和 ServiceHandler 建立了綁定關系，這樣就可以使用 mServiceHandler 將消息發送到子線程去處理了。

生命周期方法 onStartCommand() 方法會在 IntentService 每次被啟動時調用，一般會這里處理啟動 IntentService 傳遞 Intent 解析攜帶的數據：

又調用了 start() 方法：

就是用 mServiceHandler 發送了一條包含 startId 和 intent 的消息，消息的發送還是在主線程進行的，接下來消息的接收、處理就是在子線程進行的：

當接收到消息時，通過 onHandleIntent() 方法在子線程處理 intent 對象， onHandleIntent() 方法執行結束後，通過 stopSelf(msg.arg1) 等待所有消息處理完畢後終止服務。

為什麼消息的處理是在子線程呢？這里涉及到 Handler 的內部消息機制，簡單的說，因為 ServiceHandler 使用的 Looper 對象就是在 HandlerThread 這個子線程類里創建的，並通過 Looper.loop() 開啟消息循環，不斷從消息隊列（單鏈表）中取出消息，並執行，截取 loop() 的部分源碼：

dispatchMessage() 方法間接會調用 handleMessage() 方法，所以最終 onHandleIntent() 就在子線程中劃線執行了，即 HandlerThread 的 run() 方法。

這就是 IntentService 實現的核心，通過 HandlerThread + Hanlder 把啟動 IntentService 的 Intent 從主線程切換到子線程，實現讓 Service 可以處理耗時任務的功能！

AsyncTask 是 Android 中輕量級的非同步任務抽象類，它的內部主要由線程池以及 Handler 實現，在線程池中執行耗時任務並把結果通過 Handler 機制中轉到主線程以實現UI操作。典型的用法如下：

從 Android3.0 開始，AsyncTask 默認是串列執行的：

如果需要並行執行可以這么做：

AsyncTask 的源碼不多，還是比較容易理解的。根據上邊的用法，可以從 execute() 方法開始我們的分析：

看到 @MainThread 註解了嗎？所以 execute() 方法需要在主線程執行哦！

進而又調用了 executeOnExecutor() ：

可以看到，當任務正在執行或者已經完成，如果又被執行會拋出異常！回調方法 onPreExecute() 最先被執行了。

傳入的 sDefaultExecutor 參數，是一個自定義的串列線程池對象，所有任務在該線程池中排隊執行：

可以看到 SerialExecutor 線程池僅用於任務的排隊， THREAD_POOL_EXECUTOR 線程池才是用於執行真正的任務，就是我們線程池部分講到的 ThreadPoolExecutor ：

再回到 executeOnExecutor() 方法中，那麼 exec.execute(mFuture) 就是觸發線程池開始執行任務的操作了。

那 executeOnExecutor() 方法中的 mWorker 是什麼？ mFuture 是什麼？答案在 AsyncTask 的構造函數中：

原來 mWorker 是一個 Callable 對象， mFuture 是一個 FutureTask 對象，繼承了 Runnable 介面。所以 mWorker 的 call() 方法會在 mFuture 的 run() 方法中執行，所以 mWorker 的 call() 方法在線程池得到執行！

同時 doInBackground() 方法就在 call() 中方法，所以我們自定義的耗時任務邏輯得到執行，不就是我們第二部分講的那一套嗎！

doInBackground() 的返回值會傳遞給 postResult() 方法：

就是通過 Handler 將最終的耗時任務結果從子線程發送到主線程，具體的過程是這樣的， getHandler() 得到的就是 AsyncTask 構造函數中初始化的 mHandler ， mHander 又是通過 getMainHandler() 賦值的：

可以在看到 sHandler 是一個 InternalHandler 類對象：

所以 getHandler() 就是在得到在主線程創建的 InternalHandler 對象，所以
就可以完成耗時任務結果從子線程到主線程的切換，進而可以進行相關UI操作了。
當消息是 MESSAGE_POST_RESULT 時，代表任務執行完成， finish() 方法被調用：

如果任務沒有被取消的話執行 onPostExecute() ，否則執行 onCancelled() 。

如果消息是 MESSAGE_POST_PROGRESS ， onProgressUpdate() 方法被執行，根據之前的用法可以 onProgressUpdate() 的執行需要我們手動調用 publishProgress() 方法，就是通過 Handler 來發送進度數據：

進行中的任務如何取消呢？AsyncTask 提供了一個 cancel(boolean mayInterruptIfRunning) ，參數代表是否中斷正在執行的線程任務，但是呢並不靠譜， cancel() 的方法注釋中有這么一段：

大致意思就是調用 cancel() 方法後， onCancelled(Object) 回調方法會在 doInBackground() 之後被執行而 onPostExecute() 將不會被執行，同時你應該 doInBackground() 回調方法中通過 isCancelled() 來檢查任務是否已取消，進而去終止任務的執行！

所以只能自己動手了：

AsyncTask 整體的實現流程就這些了，源碼是最好的老師，自己跟著源碼走一遍有些問題可能就豁然開朗了！

㈡ Android——消息分發機制

什麼是 Handler 機制 ？
Handler 機制是 Android 中用於 線程間通信 的一套通信機制。

為什麼是 Handler ？Handler 機制為什麼被那麼多次的提及 ？
從Android4.0開始，Android 中網路請求強制不允許在主線程中操作，而更新UI的操作則不允許在子線程中執行。當在子線程中執行網路請求，拿到伺服器返回的數據之後，要更新UI。由於系統的要求，勢必會產生一種矛盾：數據在子線程，更新UI要在主線程。此時我們必須要把數據返回到主線程中才行，Handler機制應運而生。

Android 中針對耗時的操作，放在主線程操作，輕者會造成 UI 卡頓，重則會直接無響應，造成 Force Close。同時在 Android 3.0 以後，禁止在主線程進行網路請求。

針對耗時或者網路操作，那就不能在主線程進行直接操作了，需要放在子線程或者是工作線程中進行操作，操作完成以後，再更新主線程即 UI 線程。這里就涉及到一個問題了，在子線程執行完成以後，怎麼能更新到主線程即 UI 線程呢，針對以上問題，就需要用到 Android 的消息機制了，即： Handler, Message, MessageQueue, Looper 全家桶

Handler機制中最重要的四個對象

Handler的構造方法:

Looper :

Handler的使用：

MessageQueue：

Looper.loop()

Handler.dispatchMessage()

handler導致activity內存泄露的原因：
handler發送的消息在當前handler的消息隊列中，如果此時activity finish掉了，那麼消息隊列的消息依舊會由handler進行處理，若此時handler聲明為內部類（非靜態內部類），我們知道內部類天然持有外部類的實例引用，這樣在GC垃圾回收機制進行回收時發現這個Activity居然還有其他引用存在，因而就不會去回收這個Activity，進而導致activity泄露。

假如在子線程執行了耗時操作，這時用戶操作進入了其他的 acitvity， 那麼 MainActivity 就會被內存回收的，但是這個時候發現 Handler 還在引用著 MainActivity，內存無法及時回收，造成內存泄漏。

Handler 防止內存泄漏常見方法：

為什麼通過 Handler 可以把子線程的結果通知或者攜帶給 UI 線程 ？
這里的 Handler 指的是主線程的 Handler ,同時與 Handler 配套的 Looper ， MessageQueue 是在 UI 線程初始化的，所以在子線程中調用 Handler 發送消息可以更新 UI 線程。
Looper 在 UI 線程源碼, 在 ActivityThread 類：

㈢ Android如何將數據從子線程中傳到主線程

這個谷歌早已經給你實現了，使用handler：
例如在主線程創建handler
子線程發消息到這個handler
Handler handler=new Handler(){
@Override
public boolean handleMessage(Message msg){
switch (msg.what){
case 1:
//TODO
break;
}
}
//子線程里
Message msg = new Message();
msg.what = 1;
msg.object=XX;//傳對象，還有arg1、arg2……
handler.sendMessage(msg);

㈣ [Android源碼分析] － 非同步通信Handler機制

一、問題：在Android啟動後會在新進程里創建一個主線程，也叫UI線程（ 非線程安全 ）這個線程主要負責監聽屏幕點擊事件與界面繪制。當Application需要進行耗時操作如網路請求等，如直接在主線程進行容易發生ANR錯誤。所以會創建子線程來執行耗時任務，當子線程執行完畢需要通知UI線程並修改界面時，不可以直接在子線程修改UI，怎麼辦？

解決方法：Message Queue機制可以實現子線程與UI線程的通信。

該機制包括Handler、Message Queue、Looper。Handler可以把消息/ Runnable對象 發給Looper，由它把消息放入所屬線程的消息隊列中，然後Looper又會自動把消息隊列里的消息/Runnable對象 廣播 到所屬線程里的Handler，由Handler處理接收到的消息或Runnable對象。

1、Handler

每次創建Handler對象時，它會自動綁定到創建它的線程上。如果是主線程則默認包含一個Message Queue，否則需要自己創建一個消息隊列來存儲。

Handler是多個線程通信的信使。比如在線程A中創建AHandler，給它綁定一個ALooper，同時創建屬於A的消息隊列AMessageQueue。然後在線程B中使用AHandler發送消息給ALooper，ALooper會把消息存入到AMessageQueue，然後再把AMessageQueue廣播給A線程里的AHandler，它接收到消息會進行處理。從而實現通信。

2、Message Queue

在主線程里默認包含了一個消息隊列不需要手動創建。在子線程里，使用Looper.prepare()方法後，會先檢查子線程是否已有一個looper對象，如果有則無法創建，因為每個線程只能擁有一個消息隊列。沒有的話就為子線程創建一個消息隊列。

Handler類包含Looper指針和MessageQueue指針，而Looper里包含實際MessageQueue與當前線程指針。

下面分別就UI線程和worker線程講解handler創建過程：

首先，創建handler時，會自動檢查當前線程是否包含looper對象，如果包含，則將handler內的消息隊列指向looper內部的消息隊列，否則，拋出異常請求執行looper.prepare()方法。

 － 在 UI線程 中，系統自動創建了Looper 對象，所以，直接new一個handler即可使用該機制；

－ 在 worker線程 中，如果直接創建handler會拋出運行時異常－即通過查『線程－value』映射表發現當前線程無looper對象。所以需要先調用Looper.prepare()方法。在prepare方法里，利用ThreadLocal<Looper>對象為當前線程創建一個Looper（利用了一個Values類，即一個Map映射表，專為thread存儲value，此處為當前thread存儲一個looper對象）。然後繼續創建handler， 讓handler內部的消息隊列指向該looper的消息隊列（這個很重要，讓handler指向looper里的消息隊列，即二者共享同一個消息隊列，然後handler向這個消息隊列發送消息，looper從這個消息隊列獲取消息） 。然後looper循環消息隊列即可。當獲取到message消息，會找出message對象里的target，即原始發送handler，從而回調handler的handleMessage() 方法進行處理。

 － handler與looper共享消息隊列 ，所以handler發送消息只要入列，looper直接取消息即可。

 － 線程與looper映射表 ：一個線程最多可以映射一個looper對象。通過查表可知當前線程是否包含looper，如果已經包含則不再創建新looper。

5、基於這樣的機制是怎樣實現線程隔離的，即在線程中通信呢。 

核心在於 每一個線程擁有自己的handler、message queue、looper體系 。而 每個線程的Handler是公開 的。B線程可以調用A線程的handler發送消息到A的共享消息隊列去，然後A的looper會自動從共享消息隊列取出消息進行處理。反之一樣。

二、上面是基於子線程中利用主線程提供的Handler發送消息出去，然後主線程的Looper從消息隊列中獲取並處理。那麼還有另外兩種情況：

1、主線程發送消息到子線程中；

採用的方法和前面類似。要在子線程中實例化AHandler並設定處理消息的方法，同時由於子線程沒有消息隊列和Looper的輪詢，所以要加上Looper.prepare(),Looper.loop()分別創建消息隊列和開啟輪詢。然後在主線程中使用該AHandler去發送消息即可。

2、子線程A與子線程B之間的通信。

1、 Handler為什麼能夠實現不同線程的通信？核心點在哪？

不同線程之間，每個線程擁有自己的Handler、消息隊列和Looper。Handler是公共的，線程可以通過使用目標線程的Handler對象來發送消息，這個消息會自動發送到所屬線程的消息隊列中去，線程自帶的Looper對象會不斷循環從裡面取出消息並把消息發送給Handler，回調自身Handler的handlerMessage方法，從而實現了消息的線程間傳遞。

2、 Handler的核心是一種事件激活式（類似傳遞一個中斷）的還是主要是用於傳遞大量數據的？重點在Message的內容，偏向於數據傳輸還是事件傳輸。

目前的理解，它所依賴的是消息隊列，發送的自然是消息，即類似事件中斷。

0、 Android消息處理機制(Handler、Looper、MessageQueue與Message)

1、 Handler、Looper源碼閱讀

2、 Android非同步消息處理機制完全解析，帶你從源碼的角度徹底理解

謝謝！

wingjay


㈤ Android：主線程如何向子線程發送消息

因為你是在主線程創建的handler實例，比如你是這樣實例化handler

然後調用looper.loop()；就開始了消息循環。這就是為什麼在主線程發消息住線程還能收到消息的原因。因為發送消息的實例是在主線程實例化的就有了主線程的looper。

㈥ 深入分析Android-Handler消息機制

Handler是Android消息機制的上層介面。通過它可以輕松地將一個任務切換到Handler所在的線程中去執行。通常情況下，Handler的使用場景就是 更新UI 。

在子線程中，進行耗時操作，執行完操作後，發送消息，通知主線程更新UI。

Handler消息機制主要包括： MessageQueue 、 Handler 、 Looper 這三大部分，以及 Message 。

從上面的類圖可以看出：

MessageQueue、Handler和Looper三者之間的關系： 每個線程中只能存在一個Looper，Looper是保存在ThreadLocal中的。 主線程（UI線程）已經創建了一個Looper，所以在主線程中不需要再創建Looper，但是在其他線程中需要創建Looper。 每個線程中可以有多個Handler，即一個Looper可以處理來自多個Handler的消息。 Looper中維護一個MessageQueue，來維護消息隊列，消息隊列中的Message可以來自不同的Handler。

在子線程執行完耗時操作，當Handler發送消息時，將會調用 MessageQueue.enqueueMessage ，向消息隊列中添加消息。 當通過 Looper.loop 開啟循環後，會不斷地從消息池中讀取消息，即調用 MessageQueue.next ， 然後調用目標Handler（即發送該消息的Handler）的 dispatchMessage 方法傳遞消息， 然後返回到Handler所在線程，目標Handler收到消息，調用 handleMessage 方法，接收消息，處理消息。

從上面可以看出，在子線程中創建Handler之前，要調用 Looper.prepare() 方法，Handler創建後，還要調用 Looper.loop() 方法。而前面我們在主線程創建Handler卻不要這兩個步驟，因為系統幫我們做了。

初始化Looper ：

從上可以看出，不能重復創建Looper，每個線程只能創建一個。創建Looper，並保存在 ThreadLocal 。其中ThreadLocal是線程本地存儲區（Thread Local Storage，簡稱TLS），每個線程都有自己的私有的本地存儲區域，不同線程之間彼此不能訪問對方的TLS區域。

開啟Looper

創建Handler ：

發送消息 ：

post方法：

send方法：

㈦ 面試被問到android中兩個子線程怎麼通信，我懵了。

構造HandlerThread類的對象mHandlerThread，這樣生成一個子線程可以調用new MyHandler(mHandlerThread.getLooper())來獲取子線程的handler，另一個子線程發消息，收到消息的就是子線程而不是主線程了。