Android中为什么要采用Handler机制？Handler的作用是什么？

Android中的UI线程(主线程)是不安全的，一般来说在子线程中进行UI操作会导致UI线程的阻塞，所以Android提供一套Handler机制来实现异步消息处理。Handler机制的作用是：解决多线程并发的问题(协同其他线程工作)，接收其他线程的消息并通过接收到的消息更新主UI线程的内容。

Handler机制是由那些部分构成？各个部分有什么作用？

Handler机制由MessageQueue、Looper以及Handler组成。各部分的功能如下：

MessageQueue的作用是依照队列先进先出的规则存储由其他线程的Handler发送过来的Message对象，然后Looper会轮询并获取这些Message对象。

Looper的作用是去轮询MessageQueue，当发现MessageQueue中存在Message，Looper就会将该Message传递给对应的Handler的handleMessage( )方法进行处理。(Looper就像是一个消息泵，把得到的Message泵给对应的Handler对象)

Handler的作用是发送消息给MessageQueue以及处理从Looper传递过来的Message。

子线程要实现Handler机制处理消息跟UI线程之间有什么不同？

UI线程中的MessageQueue以及Looper是默认创建好的，只要创建Handler对象实例并调用handleMessage方法即可进行消息处理，而子线程要自己去自定义Looper才能实现相同的功能。

子线程如何实现与其相关的Handler？

通过自定义的Looper去实现在子线程中处理消息，代码如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(new LinearLayout(this));

MyThread myThread = new MyThread();

myThread.start();

myThread.mHandler.sendEmptyMessage(0x123);

}

class MyThread extends Thread {

public Handler mHandler;

public Looper mLooper;

@Override

public void run() {

//创建Looper的实例对象，此时会创建一条与之对应的MessageQueue

mLooper.prepare();

//在新建的子线程当中创建Handler实例并调用handleMessage方法

mHandler = new Handler() {

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

//此处不作任何操作

}

};

//调用Loop()方法，让创建好的Looper去轮询MessageQueue

// 在Loop()之后的代码将不会执行

mLooper.loop();

}

}

}

在子线程中使用自定义的Looper去实现Handler机制的消息处理可能会发生什么问题？

实际上，如果我们在子线程中使用自定义的Looper去实现子线程的Handler机制的消息处理功能有可能会因为线程并发的问题导致程序出现NullPointException。在如下实例代码中，程序会报出NullPointException的Error，Error的根源就是在UI线程中创建Handler实例时传入的myThread.mLooper对象，由于UI线程与子线程的并发问题，在UI线程使用这个myThread.mLooper对象时子线程有可能还没给这个对象创建出实例(创建出Looper和MessageQueue)，从而使程序抛出NullPointException，实例代码如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(new LinearLayout(this));

MyThread myThread = new MyThread();

myThread.start();

Handler handler = new Handler(myThread.mLooper) {

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

//此处不作任何操作

}

};

handler.sendEmptyMessage(0x123);

}

class MyThread extends Thread {

public Handler mHandler;

public Looper mLooper;

@Override

public void run() {

//创建Looper的实例对象，此时会创建一条与之对应的MessageQueue

mLooper.prepare();

//在新建的子线程当中创建Handler实例并调用handleMessage方法

mHandler = new Handler() {

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

//此处不作任何操作

}

};

//调用Loop()方法，让创建好的Looper去轮询MessageQueue

// 在Loop()之后的代码将不会执行

mLooper.loop();

}

}

}

在主线程中创建Handler对象的时候传入myThread.mLooper的作用是为该Handler对象指定一个Looper，myThread.mLooper已经替代UI线程中默认的Looper，也就是说该Hanlder对象发送消息以后会由myThread.mLooper将消息泵给myThread.mHandler的handleMessage方法进行处理。

上述的程序逻辑并无错误，但将其运行一遍会发现程序会报出NullpointException。

怎么样克服子线程自定义Looper带来的问题呢？

想要避免这个NullPointException最简单的方法就是try/catch一下(哈哈哈，开玩笑的)。其实Android本来就有一套推荐的方案在子线程中实现Handler机制，不需要再额外地自定义Looper这么麻烦，Android推荐使用HandlerThread来在子线程中实现Handler机制。

HandlerThread是Handler类还是Thread类？它究竟是什么？

HandlerThread其实就是Thread类，它跟普通的Thread相比就是多了一个Looper，但就是多了这么一个Looper让我们省却自定义Looper和担心由于线程并发而造成Looper在未创建成功就被调用的的麻烦。

怎么使用HandlerThread?

HandlerThread的使用方法很简单，大致分为4步，直接上码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(new LinearLayout(this));

//第一步，创建HandlerThread对象，并为它指定名称

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("handler_thread");

//第二步，调用start()方法开启线程

handlerThread.start();

//第三步，创建Handler对象，传入handlerThread.getLooper()参数

Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper()) {

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

//此处不作任何操作

}

};

//第四步，发送消息

handler.sendEmptyMessage(0x123);

}

}

其实在上述的第四步发送消息的这一步其实并不只是可以用sendEmptyMessage方式，可以新开线程去发送消息，也可以调用post方法以后再发送消息，但最最重要的是要明白，在第三步中，把原本是绑定UI线程Looper的Handler设置成绑定HandlerThread的Looper。所以程序的Handler现在是与HandlerThread进行关联，这也就达到了在子线程上实现Handler机制的目的！！

从线程通信的角度来看待Handler和HandlerThread分别解决了什么？

Handler的目标是解决子线程与主线程通信的问题，而HandlerThread则是解决子线程和子线程之间的通信问题

最后总结两句：

MessageQueue、Looper和Handler是组成Handler机制的铁人三项，虽然我们平时比较少接触到MessageQueue和Looper，但是其作用，原理以及用法还是很重要的，MessageQueue负责存储由Handler发送过来的Message，Looper则不断轮询MessageQueue，将MessageQueue中的Message交由Handler进行处理，Handler根据Looper传来的Message进行信息处理或UI更新

作者：罗雄键

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来源：知乎

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