HandlerThread线程间通信 源码解析

上一篇我们通过源码分析了Handler的消息流程原理,如果对handler的原理还不够明白的同学可以先学习上篇。我们今天的主角是HandlerThread。此乃我android大军一员猛将也。

目录

  • HandlerThread简单介绍
  • 如果没有Handler和HandlerThread以前
  • HandlerThread源码分析
  • 原生线程间通信

HandlerThread

从名字上来看,这厮肯定和线程有扯不开的关系。只闻起名还未使用过的同学别担心,我们先说说他的做用,再分析源码的实现。

先思考这样一个场景,我们知道在android中主线程中是不能做复杂的耗时操作。然而可不可以有一种机制是主线程通知子线程来做某件事呢?

注意: 这里说的是通知子线程来做某件事,不是说在主线程中另起一个子线程来做某件事。两者是有区别的。

这个还真可以有,并且HandlerThread就是做这件事情的。

首先的确HandlerThread本身就是一个线程,他的设计可以用来将事件流在不同的线程中进行切换。恰巧Android主线程可以利用它来做一些耗时的操作。

如果没有Handler和HandlerThread以前

我们先来看一个没有这种机制以前是怎么处理的。

下面是伪代码:

Thread mTh1 =new Thread(()->{
        ·····
    //我做完了,现在想通知mainTh怎么办???
   });

Thread mainTh=new Thread(()->{
     //做一些事情
        ·····
   //做完了调用
    mTh1.start();
   });

mainTh.start(); //开始做事

这段代码很简单,我们有两个线程,mainTh做完某些事情以后将启动子线程mTh1来执行。这些都没有问题,但当mTh1完成任务以后,它想再次回到主线程中告知mainTh怎么办?是不是思路瞬间短路了。
为什么?因为线程总是顺序执行的,而且是并行顺序执行,一旦执行就没有回路。

当HandlerThread出现以后

准确来说是当Handler、Looper、Message、MessageQueue出现以后,HandlerThread基于此。再次提醒读者先弄清楚Handler通信机制才能搞明我们下面要分析的。
还是上面这个功能,我们看伪代码。

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
     mHThread = new HandlerThread( "mHThread") ;
      mHThread .start();
      mMainHandler = new Handler(){
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
            //这里收到的消息将会在主线程中执行

          }
        };

        mHandler = new Handler(mHThread.getLooper()){
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
            //这里收到的消息将会在mHThread子线程中处理
                        ·····
            //我做完了,现在将消息通知回主线程
             mMainHandler.sendEmptyMessage(2) ;
           }
        };
      
      //主线程做一些事情
        ········
     //做完了调用mHandler通知子线程mHThread 
       mHandler.sendEmptyMessage(1) ;
}

没毛病,我们在ActivityonCreate方法中创建了:

  • 两个 Handler
  • 一个HandlerThread

我们前面说过HandlerThread其实就是一个线程。其中mMainHandler使用了无参构造函数,那么它将获取主线程中的Looper(见Handler源码)。mHandler传入了mHThread.getLooper(),即HandlerThread中的子线程中的Looper两个Handler分别持有了主线程的Looper和子线程的Looper。重点就在此处。

然后呢,主线程使用mHandler发送消息给HandlerThreadLooper进行处理。此时这件事交由子线程来完成。随后子线程做完事情以后将调用mMainHandler来通知主线程中的Looper完成主线程中该有的操作。至此顺利进行了一把线程之间的通信。

HandlerThread源码分析

为了不占用篇幅,下面的HandlerThread源码是我精简过的,本身源码也不复杂。读者可以自行打开as查看。

public class HandlerThread extends Thread {
    Looper mLooper;

    @Override
    public void run() {
        mTid = Process.myTid();
        Looper.prepare();
        synchronized (this) {
            mLooper = Looper.myLooper();//创建Looper
            notifyAll();
        }
        Process.setThreadPriority(mPriority);
        onLooperPrepared();
        Looper.loop();//开启消息轮训
        mTid = -1;
    }
    public Looper getLooper() {  return mLooper;}
    public boolean quit() {    looper.quit();    }
    public boolean quitSafely() {   looper.quitSafely(); }
}

我们可以看到HandlerThread继承了Thread所以本质上它就是一个普通的线程。那么其中run方法里创建Looper并开启了循环队列。整个源码极其简单。前面我的使用场景中就是通过了getLooper方法来获取当前线程中的Looper,所以handler才能在在线程之间将消息灵活的处理。

原生线程间通信

略提一下,抛开Handler在原生Java中其实也有办法做线程间通信。只是方法要么不够优雅,要么会造成cpu运算负荷超高或死锁等情况。而且经常因为技术不到位,导致翻车的情况。所以android中的Hanlder通信机制非常巧妙的避开这样的问题,提供一下原生方法参考学习。

  • 共享内存变量 使用同步锁(容易死锁)
  • 共享内存变量 判断变量状态 (极其消耗内存)
  • 管道通信

题外话

给各位正在进阶的同学们提个醒,现在大部分工作中都在使用优雅的轮子来解决线程切换的问题如rxJava、rxAndroid等,确实它们非常好用和方便,但不代表handler这种原生的对象就可以摈弃。那些优秀框架的实现都离不android原生的特性,如果要往上进阶学习,就不能只是每天看看这里的大神新出一个轮子,那里大厂又开源一个框架,问其原理一概不知,自己去看他们的源码也是云雾朦胧的。这样以来自己的技术深度很难有较大的进步。而如果是先从基础开始早一点摸清他们的套路,再去看人家的框架是怎么写的。学习那些新东西是很快的。而我自己就曾经犯下这样的错误,走了很多弯路。希望能给各位同学带来帮助。愿君与共勉。

下一篇我们将分析IntentService的源码


如何下次找到我?

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