Android中Handler的使用，androidhandler

Android中Handler的使用，androidhandler

在Android開發中，我們經常會遇到這樣一種情況：在UI介面上進行某項操作後要執行一段很耗時的代碼，比如我們在介面上點擊了一個”下載“按鈕，那麼我們需要執行網路請求，這是一個耗時操作，因為不知道什麼時候才能完成。為了保證不影響UI線程，所以我們會建立一個新的線程去執行我們的耗時的代碼。當我們的耗時操作完成時，我們需要更新UI介面以告知使用者操作完成了。所以我們可能會寫出如下的代碼:

package ispring.com.testhandler;import android.app.Activity;import android.os.Bundle;import android.view.View;import android.widget.Button;import android.widget.TextView;public class MainActivity extends Activity implements Button.OnClickListener {    private TextView statusTextView = null;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        statusTextView = (TextView)findViewById(R.id.statusTextView);        Button btnDownload = (Button)findViewById(R.id.btnDownload);        btnDownload.setOnClickListener(this);    }    @Override    public void onClick(View v) {        DownloadThread downloadThread = new DownloadThread();        downloadThread.start();    }    class DownloadThread extends Thread{        @Override        public void run() {            try{                System.out.println("開始下載檔案");                //此處讓線程DownloadThread休眠5秒中，類比檔案的耗時過程                Thread.sleep(5000);                System.out.println("檔案下載完成");                //檔案下載完成後更新UI                MainActivity.this.statusTextView.setText("檔案下載完成");            }catch (InterruptedException e){                e.printStackTrace();            }        }    }}

上面的代碼示範了單擊”下載“按鈕後會啟動一個新的線程去執行實際的下載操作，執行完畢後更新UI介面。但是在實際運行到代碼MainActivity.this.statusTextView.setText(“檔案下載完成”)時，會報錯如下，系統崩潰退出：
android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.
錯誤的意思是只有建立View的原始線程才能更新View。出現這樣錯誤的原因是Android中的View不是安全執行緒的，在Android應用啟動時，會自動建立一個線程，即程式的主線程，主線程負責UI的展示、UI事件訊息的派發處理等等，因此主線程也叫做UI線程，statusTextView是在UI線程中建立的，當我們在DownloadThread線程中去更新UI線程中建立的statusTextView時自然會報上面的錯誤。Android的UI控制項是非安全執行緒的，其實很多平台的UI控制項都是非安全執行緒的，比如C#的.Net Framework中的UI控制項也是非安全執行緒的，所以不僅僅在Android平台中存在從一個新線程中去更新UI線程中建立的UI控制項的問題。不同的平台提供了不同的解決方案以實現跨線程跟新UI控制項，Android為瞭解決這種問題引入了Handler機制。

那麼Handler到底是什麼呢？Handler是Android中引入的一種讓開發人員參與處理線程中訊息迴圈的機制。每個Hanlder都關聯了一個線程，每個線程內部都維護了一個訊息佇列MessageQueue，這樣Handler實際上也就關聯了一個訊息佇列。可以通過Handler將Message和Runnable對象發送到該Handler所關聯線程的MessageQueue（訊息佇列）中，然後該訊息佇列一直在迴圈拿出一個Message，對其進行處理，處理完之後拿出下一個Message，繼續進行處理，周而復始。當建立一個Handler的時候，該Handler就綁定了當前建立Hanlder的線程。從這時起，該Hanlder就可以發送Message和Runnable對象到該Handler對應的訊息佇列中，當從MessageQueue取出某個Message時，會讓Handler對其進行處理。

Handler可以用來在多線程間進行通訊，在另一個線程中去更新UI線程中的UI控制項只是Handler使用中的一種典型案例，除此之外，Handler可以做很多其他的事情。每個Handler都綁定了一個線程，假設存在兩個線程ThreadA和ThreadB，並且HandlerA綁定了 ThreadA，在ThreadB中的代碼執行到某處時，出於某些原因，我們需要讓ThreadA執行某些代碼，此時我們就可以使用Handler，我們可以在ThreadB中向HandlerA中加入某些資訊以告知ThreadA中該做某些處理了。由此可以看出，Handler是Thread的代言人，是多線程之間通訊的橋樑，通過Handler，我們可以在一個線程中控制另一個線程去做某事。

Handler提供了兩種方式解決我們在本文一開始遇到的問題（在一個新線程中更新主線程中的UI控制項），一種是通過post方法，一種是調用sendMessage方法。

a. 使用post方法，代碼如下：

package ispring.com.testhandler;import android.app.Activity;import android.os.Bundle;import android.os.Handler;import android.view.View;import android.widget.Button;import android.widget.TextView;public class MainActivity extends Activity implements Button.OnClickListener {    private TextView statusTextView = null;    //uiHandler在主線程中建立，所以自動綁定主線程    private Handler uiHandler = new Handler();    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        statusTextView = (TextView)findViewById(R.id.statusTextView);        Button btnDownload = (Button)findViewById(R.id.btnDownload);        btnDownload.setOnClickListener(this);        System.out.println("Main thread id " + Thread.currentThread().getId());    }    @Override    public void onClick(View v) {        DownloadThread downloadThread = new DownloadThread();        downloadThread.start();    }    class DownloadThread extends Thread{        @Override        public void run() {            try{                System.out.println("DownloadThread id " + Thread.currentThread().getId());                System.out.println("開始下載檔案");                //此處讓線程DownloadThread休眠5秒中，類比檔案的耗時過程                Thread.sleep(5000);                System.out.println("檔案下載完成");                //檔案下載完成後更新UI                Runnable runnable = new Runnable() {                    @Override                    public void run() {                        System.out.println("Runnable thread id " + Thread.currentThread().getId());                        MainActivity.this.statusTextView.setText("檔案下載完成");                    }                };                uiHandler.post(runnable);            }catch (InterruptedException e){                e.printStackTrace();            }        }    }}

我們在Activity中建立了一個Handler成員變數uiHandler，Handler有個特點，在執行new Handler()的時候，預設情況下Handler會綁定當前代碼執行的線程，我們在主線程中執行個體化了uiHandler，所以uiHandler就自動綁定了主線程，即UI線程。當我們在DownloadThread中執行完耗時代碼後，我們將一個Runnable對象通過post方法傳入到了Handler中，Handler會在合適的時候讓主線程執行Runnable中的代碼，這樣Runnable就在主線程中執行了，從而正確更新了主線程中的UI。以下是輸出結果：

通過輸出結果可以看出，Runnable中的代碼所執行的線程ID與DownloadThread的線程ID不同，而與主線程的線程ID相同，因此我們也由此看出在執行了Handler.post(Runnable)這句代碼之後，運行Runnable代碼的線程與Handler所綁定的線程是一致的，而與執行Handler.post(Runnable)這句代碼的線程（DownloadThread）無關。

b. 使用sendMessage方法，代碼如下：

package ispring.com.testhandler;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.TextView;public class MainActivity extends Activity implements Button.OnClickListener {    private TextView statusTextView = null;    //uiHandler在主線程中建立，所以自動綁定主線程    private Handler uiHandler = new Handler(){        @Override        public void handleMessage(Message msg) {            switch (msg.what){                case 1:                    System.out.println("handleMessage thread id " + Thread.currentThread().getId());                    System.out.println("msg.arg1:" + msg.arg1);                    System.out.println("msg.arg2:" + msg.arg2);                    MainActivity.this.statusTextView.setText("檔案下載完成");                    break;            }        }    };    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        statusTextView = (TextView)findViewById(R.id.statusTextView);        Button btnDownload = (Button)findViewById(R.id.btnDownload);        btnDownload.setOnClickListener(this);        System.out.println("Main thread id " + Thread.currentThread().getId());    }    @Override    public void onClick(View v) {        DownloadThread downloadThread = new DownloadThread();        downloadThread.start();    }    class DownloadThread extends Thread{        @Override        public void run() {            try{                System.out.println("DownloadThread id " + Thread.currentThread().getId());                System.out.println("開始下載檔案");                //此處讓線程DownloadThread休眠5秒中，類比檔案的耗時過程                Thread.sleep(5000);                System.out.println("檔案下載完成");                //檔案下載完成後更新UI                Message msg = new Message();                //雖然Message的建構函式式public的，我們也可以通過以下兩種方式通過迴圈對象擷取Message                //msg = Message.obtain(uiHandler);                //msg = uiHandler.obtainMessage();                //what是我們自訂的一個Message的識別碼，以便於在Handler的handleMessage方法中根據what識別                //出不同的Message，以便我們做出不同的處理操作                msg.what = 1;                //我們可以通過arg1和arg2給Message傳入簡單的資料                msg.arg1 = 123;                msg.arg2 = 321;                //我們也可以通過給obj賦值Object類型傳遞向Message傳入任意資料                //msg.obj = null;                //我們還可以通過setData方法和getData方法向Message中寫入和讀取Bundle類型的資料                //msg.setData(null);                //Bundle data = msg.getData();                //將該Message發送給對應的Handler                uiHandler.sendMessage(msg);            }catch (InterruptedException e){                e.printStackTrace();            }        }    }}

通過Message與Handler進行通訊的步驟是：
1. 重寫Handler的handleMessage方法，根據Message的what值進行不同的處理操作
2. 建立Message對象
雖然Message的建構函式式public的,我們還可以通過Message.obtain()或Handler.obtainMessage()來獲得一個Message對象（Handler.obtainMessage()內部其實調用了Message.obtain()）。
3. 設定Message的what值
Message.what是我們自訂的一個Message的識別碼，以便於在Handler的handleMessage方法中根據what識別出不同的Message，以便我們做出不同的處理操作。
4. 設定Message的所攜帶的資料，簡單資料可以通過兩個int類型的field arg1和arg2來賦值，並可以在handleMessage中讀取。
5. 如果Message需要攜帶複雜的資料，那麼可以設定Message的obj欄位，obj是Object類型，可以賦予任意類型的資料。或者可以通過調用Message的setData方法賦值Bundle類型的資料，可以通過getData方法擷取該Bundle資料。
6. 我們通過Handler.sendMessage(Message)方法將Message傳入Handler中讓其在handleMessage中對其進行處理。
需要說明的是，如果在handleMessage中 不需要判斷Message類型，那麼就無須設定Message的what值；而且讓Message攜帶資料也不是必須的，只有在需要的時候才需要讓其攜帶資料；如果確實需要讓Message攜帶資料，應該盡量使用arg1或arg2或兩者，能用arg1和arg2解決的話就不要用obj，因為用arg1和arg2更高效。
程式的運行結果如下：

由上我們可以看出，執行handleMessage的線程與建立Handler的線程是同一線程，在本樣本中都是主線程。執行handleMessage的線程與執行uiHandler.sendMessage(msg)的線程沒有關係。

本文主要是對Android中Handler的作用於如何使用進行了初步介紹，後面會寫文章詳細介紹Handler的內部實現原理，包括Looper、MessageQueue等。

著作權聲明：本文為博主原創文章，未經博主允許不得轉載。