Handler和Thread线程

大家都知道，在PC上的应用程序当需要进行一些复杂的数据操作，但不需要界面UI的时候，我们会为应用程序专门写一个线程去执行这些复杂的数据操作。通过线程，可以执行例如：数据处理、数据下载等比较耗时的操作，同时对用户的界面不会产生影响。在Android应用程序开发中，同样会遇到这样的问题。当我们需要访问网络，从网上下载数据并显示在我们的UI上时，就会启动后台线程去下载数据，下载线程执行完成后将结果返回给主用户界面线程。

　　对于线程的控制，我们将介绍一个Handler类，使用该类可以对运行在不同线程中的多个任务进行排队，并使用Message和Runnable对象安排这些任务。在javadoc中，对Handler是这样解释的：Handler可以发送和处理消息对象或Runnable对象，这些消息对象和Runnable对象与一个线程相关联。每个Handler的实例都关联了一个线程和线程的消息队列。当创建了一个Handler对象时，一个线程或消息队列同时也被创建，该Handler对象将发送和处理这些消息或Runnable对象。

　　下面有几种对Handler对象的构造方法需要了解一下：

a、如果new一个无参构造函数的Handler对象，那么这个Handler将自动与当前运行线程相关联，也就是说这个Handler将与当前运行的线程使用同一个消息队列，并且可以处理该队列中的消息。

private Handler handler = new Handler();

　我们做这样一个实验，在主用户界面中创建一个带有无参构造函数的Handler对象，该Handler对象向消息队列推送一个Runnable对象，在Runnable对象的run函数中打印当前线程Id，我们比较主用户界面线程ID和Runnable线程ID是否相同。具体代码如下：

HandlerTest01

public class HandlerTest01 extends Activity {
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        
        System.out.println("Activity ---> " + Thread.currentThread().getId());
        handler.post(r);
    }

    private Handler handler = new Handler();
    private Runnable r = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Runnalbe ---> " + Thread.currentThread().getId());
        }
    };
}

　通过这个例子的输出可以发现，Runnable对象和主用户界面线程的ID是相同。在这个例子中，我们直接利用handler对象post了一个runnable对象，相当于直接调用了Runnable对象的run函数，也就说没有经过start函数调用run()，那么就不会创建一个新线程，而是在原有线程内部直接调用run()方法，因此输出的线程Id是相同的。

b、如果new一个带参构造函数的Handler对象，那么这个Handler对象将与参数所表示的Looper相关联。注意：此时线程类应该是一个特殊类HandlerThread类，一个Looper类的Thread类，它继承自Thread类。

HandlerThread handlerthread = new HandlerThread("MyThread");
handlerthread.start();
private MyHandler handler = new MyHandler(handlerthread.getLooper());

class MyHandler extends Handler {
    public MyHandler() {

    }

    public MyHandler(Looper looper) {
        super(looper);
    }
}

HandlerTest02.java

public class HandlerTest02 extends Activity {

    private MyHandler myhandler = null;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.onCreate(savedInstanceState);
        this.setContentView(R.layout.main);
        System.out.println("Activity ---> " + Thread.currentThread().getId());
        
        // 生成一个HandlerThread对象，使用Looper来处理消息队列
        HandlerThread thread = new HandlerThread("MyThread");
        // 必须启动这个线程
        thread.start();
        // 将一个线程绑定到Handler对象上，则该Handler对象就可以处理线程的消息队列
        myhandler = new MyHandler(thread.getLooper());
        // 从Handler中获取消息对象
        Message msg = myhandler.obtainMessage();
        // 将msg对象发送给目标对象Handler
        msg.sendToTarget();
    }

    class MyHandler extends Handler {
        public MyHandler() {
            
        }
        
        // 带有参数的构造函数
        public MyHandler(Looper looper) {
            super(looper);
        }
        
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            System.out.println("MyHandler ---> " + Thread.currentThread().getId());
        }
    }
}

　根据这个例子返回的结果，可以看出，新线程Id与主用户界面的线程Id不同。由于我们调用了thread.start()方法，真正的创建了一个新线程，与原来的线程处于不同的线程上下文中，因此打印输出的线程Id是不同的。

c、如果需要Handler对象去处理消息，那么就要重载Handler类的handleMessage函数。

private Handler handler = new Handler() {

    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        // TODO : Handle the msg
        // Usually we update UI here.
    }
}

　注意到注释部分，我们通常在handleMessage中处理更新UI界面的操作。

　　前面介绍了Handler类的基本使用，但是还是没有涉及到Thread类。要想实现在后台重新开启一个新的线程，通过该线程执行一些费时的操作，我们也使用Thread类来完成这个功能。下面我们先给出一个使用Thread类的例子程序。

public class ThreadTest extends Activity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.onCreate(savedInstanceState);
        this.setContentView(R.layout.main);
        System.out.println("Activity ---> " + Thread.currentThread().getId());
        
        Thread thread = new Thread(r);
        thread.start();
        try {
            Thread.currentThread().sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        thread.stop();
    }

    Runnable r = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Runnable ---> " + Thread.currentThread().getId());
        }
    };
}

　这个程序执行的结果如下。新线程在创建对象时，传入了Runnable类的一个对象，在Runnable对象中重载了run()方法去执行耗时的操作；新的线程实例执行了start方法，开启了一个新的线程执行Runnable的run方法。

　　上面这些就是我现在接触到执行线程的方法，在线程中，可以完成我们所需要的操作(比如：下载，处理数据，检测网络状态等)，使其与UI界面分离，那么UI界面不会因为耗时操作导致界面被阻塞。

　　在《解密Google Android》一书中，发现了这样一个启动线程的模型。利用该模型，我们可以把一些耗时的操作放到doStuff方法中去执行，同时在updateUIHere方法中进行更新UI界面的操作，就可以完成一个线程所需要的功能。其他的说明写在注释部分了。

Handler myHandler = new Handler() {
    public void handleMessage(Message msg) {
        updateUIHere();
    }
}

new Thread() {
    public void run() {
        doStuff();         // 执行耗时操作
        Message msg = myHandler.obtainMessage();
        Bundle b = new Bundle();
        b.putString("key", "value");
        m.setData(b);    // 向消息中添加数据
        myHandler.sendMessage(m);    // 向Handler发送消息，更新UI
    }
}.start();

 子线程里处理Handler

import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = "MainActivity";
    private Handler handler;


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        testHandler();
    }

    private void testHandler(){
        System.out.println("----------testHandler--------");
        Thread thread=new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                Looper.prepare();
                handler=new Handler(){
                    @Override
                    public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
                        super.handleMessage(msg);
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" msg "+msg.what);
                    }
                };
                Looper.loop();
            }
        };
        thread.start();

        Thread thread2=new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for(int i=0;i<100;i++){
                    try {
                        sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    Message msg=new Message();
                    msg.what=i;
                    handler.sendMessage(msg);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" sendMessage "+msg.what);

                }
            }
        };
        thread2.start();

    }
}

2019-12-25 14:48:00.637 6891-6891/? I/System.out: ----------testHandler--------
2019-12-25 14:48:01.640 6891-6959/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-4 sendMessage 0
2019-12-25 14:48:01.641 6891-6958/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-3 msg 0
2019-12-25 14:48:02.641 6891-6959/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-4 sendMessage 1
2019-12-25 14:48:02.641 6891-6958/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-3 msg 1
2019-12-25 14:48:03.642 6891-6959/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-4 sendMessage 2
2019-12-25 14:48:03.642 6891-6958/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-3 msg 2
2019-12-25 14:48:04.643 6891-6959/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-4 sendMessage 3
2019-12-25 14:48:04.643 6891-6958/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-3 msg 3
2019-12-25 14:48:05.643 6891-6959/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-4 sendMessage 4
2019-12-25 14:48:05.643 6891-6958/com.test.testkotlin I/System.out: Thread-3 msg 4