Handler 消息传递机制

在 Android 系统中，App 的逻辑代码默认都是跑在主线程（即UI线程）当中的，而且所有的 UI 刷新以及输入处理必须在主线程中执行。这样一旦任务多了就会阻塞 UI 线程导致画面卡顿，从而严重影响性能，所以正确的做法是将耗时的操作单独放在子线程中与 UI 线程隔离，等到耗时操作完成之后再把结果传到 UI 线程进行展示，这就要用到本节学到的消息传递工具——Handler。

1. Handler 基本原理

Handler 是连接不同线程的管道，它让你能够在不同线程之间自由的传递数据，当然我们用的比较多的场景是在子线程中 与主线程通信。因为 Android 系统要求只能在主线程操作 UI，所以常规的做法是将子线程耗时操作的结果传递到 UI 线程进行刷新。
Handler 的基本原理如下图所示：

每一个 Handler 实例与一个线程关联，每一个线程又会维护一个自己的 MessageQueue，当我们创建一个 Handler 的时候我们需要制定一个 Looper 对象（Looper对象对应一个线程），这样就将一个 Handler 对象和一个线程绑定到了一起，随后就可以编写我们的耗时操作，然后通过 Handler 将消息塞入线程的 MessageQueue中，当对应线程从 MessageQueue 取出该条消息的时候，就会回调 Handler 的 handleMessage方法并拿到消息，这样就完成了跨线程通信。

2. Handler 相关方法介绍

• void handleMessage(Message msg)：
  在该方法中处理其他线程传递过来的消息*（用的非常多，一定要掌握！）*
• sendEmptyMessage(int what)：
  发送一条空消息，what 可以理解为消息 ID
• sendEmptyMessageDelayed(int what,long delayMillis)：
  延时发送空消息，what 为自定义 ID
• sendMessage(Message msg)：
  发送消息，msg 是消息内容
• sendMessageDelayed(Message msg)：
  延时发送，msg是消息内容
• hasMessage(int what)：
  检查 MessageQueue 中是否包含一条 ID 为 what 的消息。what 是用户自定义的整形数，可作为消息 ID

3. Handler 使用示例

讲了这么多理论知识，我们来通过一个示例来演示一下如何通过 Handler 完成线程通信。一个很常见的场景就是当 App 需要执行一个耗时任务的时候，会把任务放在子线程中执行，但是在主线程通过一个进度条（ProgressBar）来实时更新进度，这样让用户能够随时看到任务执行的进展。

3.1 布局文件

布局比较简单，主要由三个部分：

• 启动任务
• 进度文本
• 进度条

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <ProgressBar
        android:id="@+id/progressBar"
        style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentStart="true"
        android:layout_alignParentTop="true" />

    <Button
        android:id="@+id/start_progress"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_below="@+id/progressBar"
        android:layout_alignParentStart="true"
        android:layout_marginStart="24dp"
        android:layout_marginTop="62dp"
        android:text="开始任务" />

    <TextView
        android:id="@+id/textView"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignTop="@+id/start_progress"
        android:layout_alignBottom="@+id/start_progress"
        android:layout_alignParentEnd="true"
        android:layout_marginEnd="85dp"
        android:gravity="center"
        android:text="当前进度：0%"
        android:textSize="16sp" />

</RelativeLayout>

3.2 MainActivity

主要的逻辑全在 MainActivity 中实现，要完成以下 3 个任务：

• 线程切换： 在子线程中执行耗时操作
• 更新进度： 在主线程更新ProgressBar，并同步更新TextView
• 消息传递： 通过Handler将进度从子线程传递到主线程

基本完成了上面 3 个任务，整个线程通信就搞定了。代码如下：

package com.emercy.myapplication;

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.ProgressBar;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {

    private static final int MAX = 100;
    private static final int START_PROGRESS = 100;
    private static final int UPDATE_COUNT = 200;

    private ProgressBar progressBar;
    private Button startProgress;
    private TextView textView;
    private boolean mHasStart;

    // 任务2：在主线程刷新进度条
    Handler mHandlerThread = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            if (msg.what == START_PROGRESS) {
                if (!mHasStart) {
                    thread.start();
                    mHasStart = true;
                }
            } else if (msg.what == UPDATE_COUNT) {
                textView.setText("当前进度：" + msg.arg1 + "%");
                progressBar.setProgress(msg.arg1);
            }
        }
    };

    // 任务1：在子线程执行耗时操作，通过sleep模拟耗时任务
    Thread thread = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i <= 100; i++) {
                try {
                    // 一秒钟的耗时操作
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                Message message = new Message();
                message.what = UPDATE_COUNT;
                message.arg1 = i;
                mHandlerThread.sendMessage(message);
            }
        }
    });

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        progressBar = findViewById(R.id.progressBar);
        startProgress = findViewById(R.id.start_progress);
        textView = findViewById(R.id.textView);
        progressBar.setMax(MAX);

        startProgress.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                // 任务3：通过Handler传递进度消息
                Message message = new Message();
                message.what = START_PROGRESS;
                mHandlerThread.sendEmptyMessage(START_PROGRESS);
            }
        });
    }
}

4. 小结

本节学习了 Android 消息传递机制，详细介绍了 Handler 的基本原理，以及 Looper、线程、MessageQueue、Message 等概念。Handler 最常见的用途就是在子线程执行耗时操作的时候与主线程通信，通知主线程进行 UI 的刷新。一个完成的线程通信主要有 3 大任务，并用一个完成的示例演示了如何完成这 3 个任务，这一节的内容非常重要，请大家务必掌握！