Android--多線程之Handler

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轉載，感謝http://www.cnblogs.com/plokmju/p/android_handler.html

 

前言

　　Android的訊息傳遞機制是另外一種形式的“事件處理”，這種機制主要是為瞭解決Android應用中多線程的問題，在Android中不允許Activity新啟動的線程訪問該Activity裡的UI組件，這樣會導致新啟動的線程無法改變UI組件的屬性值。但實際開發中，很多地方需要在背景工作執行緒中改變UI組件的屬性值，比如下載網狀圖片、動畫等等。本篇部落客要介紹Handler是如何發送與處理線程上傳遞來的訊息，並講解Message的幾種傳遞資料的方式，最後均會以小Demo來示範。

 

Handler

　　Handler，它直接繼承自Object，一個Handler允許發送和處理Message或者Runnable對象，並且會關聯到主線程的MessageQueue中。每個Handler具有一個單獨的線程，並且關聯到一個訊息佇列的線程，就是說一個Handler有一個固有的訊息佇列。當執行個體化一個Handler的時候，它就承載在一個線程和訊息佇列的線程，這個Handler可以把Message或Runnable壓入到訊息佇列，並且從訊息佇列中取出Message或Runnable，進而操作它們。

　　Handler主要有兩個作用：

• 在背景工作執行緒中發送訊息。
• 在UI線程中擷取、處理訊息。

　　上面介紹到Handler可以把一個Message對象或者Runnable對象壓入到訊息佇列中，進而在UI線程中擷取Message或者執行Runnable對象，所以Handler把壓入訊息佇列有兩大體系，Post和sendMessage：

• Post：Post允許把一個Runnable對象入隊到訊息佇列中。它的方法有：post(Runnable)、postAtTime(Runnable,long)、postDelayed(Runnable,long)。
• sendMessage：sendMessage允許把一個包含訊息資料的Message對象壓入到訊息佇列中。它的方法有：sendEmptyMessage(int)、sendMessage(Message)、sendMessageAtTime(Message,long)、sendMessageDelayed(Message,long)。

　　從上面的各種方法可以看出，不管是post還是sendMessage都具有多種方法，它們可以設定Runnable對象和Message對象被入隊到訊息佇列中，是立即執行還是順延強制。

　　

Post

　　對於Handler的Post方式來說，它會傳遞一個Runnable對象到訊息佇列中，在這個Runnable對象中，重寫run()方法。一般在這個run()方法中寫入需要在UI線程上的操作。

　　在Handler中，關於Post方式的方法有：

• boolean post(Runnable r)：把一個Runnable入隊到訊息佇列中，UI線程從訊息佇列中取出這個對象後，立即執行。
• boolean postAtTime(Runnable r,long uptimeMillis)：把一個Runnable入隊到訊息佇列中，UI線程從訊息佇列中取出這個對象後，在特定的時間執行。
• boolean postDelayed(Runnable r,long delayMillis)：把一個Runnable入隊到訊息佇列中，UI線程從訊息佇列中取出這個對象後，延遲delayMills秒執行
• void removeCallbacks(Runnable r)：從訊息佇列中移除一個Runnable對象。

 　　下面通過一個Demo，講解如何通過Handler的post方式在新啟動的線程中修改UI組件的屬性：

 1 package com.bgxt.datatimepickerdemo; 2  3 import android.app.Activity; 4 import android.os.Bundle; 5 import android.os.Handler; 6 import android.view.View; 7 import android.widget.Button; 8 import android.widget.TextView; 9 10 public class HandlerPostActivity1 extends Activity {11     private Button btnMes1,btnMes2;12     private TextView tvMessage;13     // 聲明一個Handler對象14     private static Handler handler=new Handler();15     16     @Override17     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {18         super.onCreate(savedInstanceState);19         setContentView(R.layout.message_activity);        20         21         btnMes1=(Button)findViewById(R.id.btnMes1);22         btnMes2=(Button)findViewById(R.id.btnMes2);23         tvMessage=(TextView)findViewById(R.id.tvMessage);24         btnMes1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {25             26             @Override27             public void onClick(View v) {28                 // 新啟動一個子線程29                 new Thread(new Runnable() {                    30                     @Override31                     public void run() {32                         // tvMessage.setText("...");33                         // 以上操作會報錯，無法再子線程中訪問UI組件，UI組件的屬性必須在UI線程中訪問34                         // 使用post方式修改UI組件tvMessage的Text屬性35                         handler.post(new Runnable() {                    36                             @Override37                             public void run() {38                                 tvMessage.setText("使用Handler.post在背景工作執行緒中發送一段執行到訊息佇列中，在主線程中執行。");                        39                             }40                         });                                41                     }42                 }).start();43             }44         });45         46         btnMes2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {47             48             @Override49             public void onClick(View v) {50                 new Thread(new Runnable() {                    51                     @Override52                     public void run() {53                         // 使用postDelayed方式修改UI組件tvMessage的Text屬性值54                         // 並且延遲3S執行55                         handler.postDelayed(new Runnable() {56                             57                             @Override58                             public void run() {59                                 tvMessage.setText("使用Handler.postDelayed在背景工作執行緒中發送一段執行到訊息佇列中，在主線程中延遲3S執行。");    60                                 61                             }62                         }, 3000);                        63                     }64                 }).start();65                 66             }67         });68     }69 }

　　效果展示：

　　有一點值得注意的是，對於Post方式而言，它其中Runnable對象的run()方法的代碼，均執行在UI線程上，所以對於這段代碼而言，不能執行在UI線程上的操作，一樣無法使用post方式執行，比如說訪問網路，下面提供一個例子，使用post方式從互連網上擷取一張圖片，並且顯示在ImageView中。

 1 package com.bgxt.datatimepickerdemo; 2  3 import org.apache.http.HttpResponse; 4 import org.apache.http.client.HttpClient; 5 import org.apache.http.client.methods.HttpGet; 6 import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient; 7 import org.apache.http.util.EntityUtils; 8  9 import android.app.Activity;10 import android.app.ProgressDialog;11 import android.graphics.Bitmap;12 import android.graphics.BitmapFactory;13 import android.os.Bundle;14 import android.os.Handler;15 import android.view.View;16 import android.widget.Button;17 import android.widget.ImageView;18 19 public class HandlerPostActivity2 extends Activity {20     private Button btnDown;21     private ImageView ivImage;22     private static String image_path = "http://ww4.sinaimg.cn/bmiddle/786013a5jw1e7akotp4bcj20c80i3aao.jpg";23     private ProgressDialog dialog;24     // 一個靜態Handler，Handler建議聲明為靜態25     private static  Handler handler=new Handler();26     @Override27     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {28         super.onCreate(savedInstanceState);29         setContentView(R.layout.asynctask_activity);30         31         btnDown = (Button) findViewById(R.id.btnDown);32         ivImage = (ImageView) findViewById(R.id.ivSinaImage);33 34         dialog = new ProgressDialog(this);35         dialog.setTitle("提示");36         dialog.setMessage("正在下載，請稍後...");37         dialog.setCancelable(false);38         39         btnDown.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            40             @Override41             public void onClick(View v) {42                 // 開啟一個子線程，用於下載圖片43                 new Thread(new MyThread()).start();44                 // 顯示對話方塊45                 dialog.show();46             }47         });48     }49     50     public class MyThread implements Runnable {51 52         @Override53         public void run() {54             // 下載一個圖片55             HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();56             HttpGet httpGet = new HttpGet(image_path);57             HttpResponse httpResponse = null;58             try {59                 httpResponse = httpClient.execute(httpGet);60                 if (httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == 200) {61                     byte[] data = EntityUtils.toByteArray(httpResponse62                             .getEntity());63                     // 得到一個Bitmap對象，並且為了使其在post內部可以訪問，必須聲明為final64                     final Bitmap bmp=BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);65                     handler.post(new Runnable() {                        66                         @Override67                         public void run() {68                             // 在Post中操作UI組件ImageView69                             ivImage.setImageBitmap(bmp);70                         }71                     });72                     // 隱藏對話方塊73                     dialog.dismiss();74                 }75             } catch (Exception e) {76                 e.printStackTrace();77             }78         }79 80     }81 }

 　　效果展示：

 

Message

　　Handler如果使用sendMessage的方式把訊息入隊到訊息佇列中，需要傳遞一個Message對象，而在Handler中，需要重寫handleMessage()方法，用於擷取背景工作執行緒傳遞過來的訊息，此方法運行在UI線程上。下面先介紹一下Message。

　　Message是一個final類，所以不可被繼承。Message封裝了線程中傳遞的訊息，如果對於一般的資料，Message提供了getData()和setData()方法來擷取與設定資料，其中操作的資料是一個Bundle對象，這個Bundle對象提供一系列的getXxx()和setXxx()方法用於傳遞基礎資料型別 (Elementary Data Type)的索引值對，對於基礎資料型別 (Elementary Data Type)，使用起來很簡單，這裡不再詳細講解。而對於複雜的資料類型，如一個對象的傳遞就要相對複雜一些。在Bundle中提供了兩個方法，專門用來傳遞對象的，但是這兩個方法也有相應的限制，需要實現特定的介面，當然，一些Android內建的類，其實已經實現了這兩個介面中的某一個，可以直接使用。方法如下：

• putParcelable(String key,Parcelable value)：需要傳遞的對象類實現Parcelable介面。
• pubSerializable(String key,Serializable value)：需要傳遞的對象類實現Serializable介面。

　　還有另外一種方式在Message中傳遞對象，那就是使用Message內建的obj屬性傳值，它是一個Object類型，所以可以傳遞任意類型的對象，Message內建的有如下幾個屬性：

• int arg1：參數一，用於傳遞不複雜的資料，複雜資料使用setData()傳遞。
• int arg2：參數二，用於傳遞不複雜的資料，複雜資料使用setData()傳遞。
• Object obj：傳遞一個任意的對象。
• int what：定義的訊息碼，一般用於設定訊息的標誌。

 　　對於Message對象，一般並不推薦直接使用它的構造方法得到，而是建議通過使用Message.obtain()這個靜態方法或者Handler.obtainMessage()擷取。Message.obtain()會從訊息池中擷取一個Message對象，如果訊息池中是空的，才會使用構造方法執行個體化一個新Message，這樣有利於訊息資源的利用。並不需要擔心訊息池中的訊息過多，它是有上限的，上限為10個。Handler.obtainMessage()具有多個重載方法，如果查看源碼，會發現其實Handler.obtainMessage()在內部也是調用的Message.obtain()。　　

　　既然Message是線上程間傳遞訊息，那麼先以一個Demo講解一下Message的使用，還是常規的從互連網上下載一張圖片的Demo，下載後使用ImageView控制項展示：

 1 package com.bgxt.datatimepickerdemo; 2  3 import org.apache.http.HttpResponse; 4 import org.apache.http.client.HttpClient; 5 import org.apache.http.client.methods.HttpGet; 6 import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient; 7 import org.apache.http.util.EntityUtils; 8  9 import android.app.Activity;10 import android.app.ProgressDialog;11 import android.graphics.Bitmap;12 import android.graphics.BitmapFactory;13 import android.os.Bundle;14 import android.os.Handler;15 import android.os.Message;16 import android.view.View;17 import android.widget.Button;18 import android.widget.ImageView;19 20 public class HandlerMessageActivity1 extends Activity {21     private Button btnDown;22     private ImageView ivImage;23     private static String image_path = "http://ww4.sinaimg.cn/bmiddle/786013a5jw1e7akotp4bcj20c80i3aao.jpg";24     private ProgressDialog dialog;25     private static int IS_FINISH = 1;26 27     @Override28     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {29         super.onCreate(savedInstanceState);30         setContentView(R.layout.asynctask_activity);31 32         btnDown = (Button) findViewById(R.id.btnDown);33         ivImage = (ImageView) findViewById(R.id.ivSinaImage);34 35         dialog = new ProgressDialog(this);36         dialog.setTitle("提示資訊");37         dialog.setMessage("正在下載，請稍後...");38         dialog.setCancelable(false);39 40         btnDown.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {41             @Override42             public void onClick(View v) {43                     new Thread(new MyThread()).start();44                     dialog.show();45             }46         });47     }48 49     private  Handler handler = new Handler() {50         // 在Handler中擷取訊息，重寫handleMessage()方法51         @Override52         public void handleMessage(Message msg) {            53             // 判斷訊息碼是否為154             if(msg.what==IS_FINISH){55                 byte[] data=(byte[])msg.obj;56                 Bitmap bmp=BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);57                 ivImage.setImageBitmap(bmp);58                 dialog.dismiss();59             }60         }61     };62 63     public class MyThread implements Runnable {64 65         @Override66         public void run() {67             HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();68             HttpGet httpGet = new HttpGet(image_path);69             HttpResponse httpResponse = null;70             try {71                 httpResponse = httpClient.execute(httpGet);72                 if (httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == 200) {73                     byte[] data = EntityUtils.toByteArray(httpResponse74                             .getEntity());75                     // 擷取一個Message對象，設定what為176                     Message msg = Message.obtain();77                     msg.obj = data;78                     msg.what = IS_FINISH;79                     // 發送這個訊息到訊息佇列中80                     handler.sendMessage(msg);81                 }82             } catch (Exception e) {83                 e.printStackTrace();84             }85         }86     }87 }

　　展示效果：

　　Message.obtain()方法具有多個重載方法，大致可以分為為兩類，一類是無需傳遞Handler對象，對於這類的方法，當填充好訊息後，需要調用Handler.sendMessage()方法來發送訊息到訊息佇列中。第二類需要傳遞一個Handler對象，這類方法可以直接使用Message.sendToTarget()方法發送訊息到訊息佇列中，這是因為在Message對象中有一個私人的Handler類型的屬性Target，當時obtain方法傳遞進一個Handler對象的時候，會給Target屬性賦值，當調用sendToTarget()方法的時候，實際在它內部還是調用的Target.sendMessage()方法。

　　在Handler中，也定義了一些發送空訊息的方法，如：sendEmptyMessage(int what)、sendEmptyMessageDelayed(int what,long delayMillis)，看似這些方法沒有使用Message就可以發送一個訊息，但是如果查看源碼就會發現，其實內部也是從Message.obtain()方法中擷取一個Message對象，然後給屬性賦值，最後使用sendMessage()發送訊息到訊息佇列中。

　　Handler中，與Message發送訊息相關的方法有：

• Message obtainMessage()：擷取一個Message對象。
• boolean sendMessage()：發送一個Message對象到訊息佇列中，並在UI線程取到訊息後，立即執行。
• boolean sendMessageDelayed()：發送一個Message對象到訊息佇列中，在UI線程取到訊息後，順延強制。
• boolean sendEmptyMessage(int what)：發送一個空的Message對象到隊列中，並在UI線程取到訊息後，立即執行。
• boolean sendEmptyMessageDelayed(int what,long delayMillis)：發送一個空Message對象到訊息佇列中，在UI線程取到訊息後，順延強制。
• void removeMessage()：從訊息佇列中移除一個未響應的訊息。

　　下面通過一個小Demo示範一下各種發送Message的方式：

  1 package com.bgxt.datatimepickerdemo;  2   3 import android.app.Activity;  4 import android.os.Bundle;  5 import android.os.Handler;  6 import android.os.Message;  7 import android.view.View;  8 import android.widget.Button;  9 import android.widget.TextView; 10  11 public class HandlerMessageActivity2 extends Activity { 12     private Button btn1, btn2, btn3, btn4,btn5; 13     private static TextView tvMes; 14     private static Handler handler = new Handler() { 15         @Override 16         public void handleMessage(android.os.Message msg) { 17             if (msg.what == 3||msg.what==5) { 18                 tvMes.setText("what=" + msg.what + "，這是一個空訊息"); 19             } else { 20                 tvMes.setText("what=" + msg.what + "," + msg.obj.toString()); 21             } 22  23         }; 24     }; 25  26     @Override 27     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 28         // TODO Auto-generated method stub 29         super.onCreate(savedInstanceState); 30         setContentView(R.layout.message_activity2); 31         tvMes = (TextView) findViewById(R.id.tvMes); 32         btn1 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage1); 33         btn2 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage2); 34         btn3 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage3); 35         btn4 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage4); 36         btn5 = (Button) findViewById(R.id.btnMessage5); 37  38         btn1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 39             @Override 40             public void onClick(View v) { 41                 // 使用Message.Obtain+Hander.sendMessage()發送訊息 42                 new Thread(new Runnable() { 43                     @Override 44                     public void run() { 45                         Message msg = Message.obtain(); 46                         msg.what = 1; 47                         msg.obj = "使用Message.Obtain+Hander.sendMessage()發送訊息"; 48                         handler.sendMessage(msg); 49                     } 50                 }).start(); 51             } 52         }); 53  54         btn2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 55  56             @Override 57             public void onClick(View v) { 58                 // 使用Message.sendToTarget發送訊息 59                 new Thread(new Runnable() { 60                     @Override 61                     public void run() { 62                         Message msg = Message.obtain(handler); 63                         msg.what = 2; 64                         msg.obj = "使用Message.sendToTarget發送訊息"; 65                         msg.sendToTarget(); 66                     } 67                 }).start(); 68             } 69         }); 70  71         btn3.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 72             // 發送一個延遲訊息 73             @Override 74             public void onClick(View v) { 75                 new Thread(new Runnable() { 76                     @Override 77                     public void run() { 78                         handler.sendEmptyMessage(3); 79                     } 80                 }).start(); 81             } 82         }); 83  84         btn4.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 85  86             @Override 87             public void onClick(View v) { 88                 new Thread(new Runnable() { 89                     @Override 90                     public void run() { 91                         Message msg = Message.obtain(); 92                         msg.what =4; 93                         msg.obj = "使用Message.Obtain+Hander.sendMessage()發送延遲訊息"; 94                         handler.sendMessageDelayed(msg, 3000); 95                     } 96                 }).start(); 97             } 98         }); 99         100         btn5.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {101             // 發送一個延遲的空訊息102             @Override103             public void onClick(View v) {104                 new Thread(new Runnable() {105                     @Override106                     public void run() {107                         handler.sendEmptyMessageDelayed(5, 3000);108                     }109                 }).start();110             }111         });112     }113 }

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