Android:用Handler實現異步處理功能
一.一個問題
有這樣一個問題值得我們思考，若把一些類似于下載的功能（既耗時且不一定有結果）寫在Activity(主線程)里，會導致Activity阻塞，長時間無響應，直至頁面假死(如果5秒鐘還沒有完成的話，會收到Android系統的一個錯誤提示 "強制關閉")。因此，我們需要把這些耗時的操作放在單獨的子線程中操作。這就是Handler的使命。Handler提供異步處理的功能，發送和接收不是同時的(Activity的主線程和線程隊列里的線程是不同的線程，并行進行，互不影響)。
二.Handler簡介
Handler 為Android操作系統中的線程通信工具，它主要由兩個作用：(1)安排消息或Runnable 在某個主線程中某個地方執行(2)安排一個動作在另外的線程中執行。每個Handler對象維護兩個隊列(FIFO)，消息隊列和Runnable隊列， 都是有Android操作系統提供的。Handler可以通過這兩個隊列來分別：
- 發送、接受、處理消息–消息隊列；
- 啟動、結束、休眠線程–Runnable隊列；
Handler的使用方法大體分為3個步驟：1.創建Handler對象。2.創建Runnable和消息。3.調用post以及sendMessage方法將Runnable和消息添加到隊列。
三.Runnable隊列
1.java中的線程
在java中，線程的創建有兩種方法：繼承Thread類和實現Runnable接口。而這最重要的都是要復寫run方法來實現線程的功能。當線程的時間片到了，開始運行時，就執行run()函數，執行完畢，就進入死亡狀態。
舉個創建線程的例子：
- Runnable r=new Runnable(){
- @Override
- public void run() {
- // TODO Auto-generated method stub
- System.out.println("thread");
- handler.postDelayed(thread, 3000);
- }
- };
2.關于Runnable隊列
(1)原理
Android的線程異步處理機制：Handler對象維護一個線程隊列，有新的Runnable送來（post()）的時候,把它放在隊尾，而處理 Runnable的時候，從隊頭取出Runnable執行。當向隊列發送一個Runnable后，立即就返回，并不理會Runnable是否被執行，執行 是否成功等。而具體的執行則是當排隊排到該Runnable后系統拿來執行的。這就好比郵局的例子。寄信者將信寫好后放入郵筒就回家了，他并不知道郵件何 時被郵局分發，何時寄到，對方怎樣讀取這些事。這樣，就實現了Android的異步處理機制。
(2)具體操作
向隊列添加線程：
handler.post(Runnable );將Runnable直接添加入隊列
handler.postDelayed(Runnable, long)延遲一定時間后，將Runnable添加入隊列
handler.postAtTime(Runnable,long)定時將Runnable添加入隊列
終止線程：
handler.removeCallbacks(thread);將Runnable從Runnable隊列中取出
四.消息隊列
1.消息對象
(1)Message對象
Message對象攜帶數據，通常它用arg1,arg2來傳遞消息，當然它還可以有obj參數，可以攜帶Bundle數據。它的特點是系統性能消耗非常少。
初始化： Message msg=handler.obtainMessage();
(2)Bundle對象
Bundle是Android提供的類，可以把它看做是特殊的Map，即鍵值對的包。而它特殊在鍵和值都必須要是基本數據類型或是基本數據類型的數組（Map的鍵值要求都是對象），特別的，鍵要求都是String類型。用Message來攜帶Bundle數據：
放入：msg.setData(Bundle bundle);
取出：msg.getData();
2.關于消息隊列
(1)原理
Android的消息異步處理機制：Handler對象維護一個消息隊列，有新的消息送來（sendMessage()）的時候，把它放在隊尾，之后排隊 到處理該消息的時候，由主線程的Handler對象處理(handleMessage())。整個過程也是異步的，和Runnable隊列的原理相同。
(2)具體操作：
向隊列添加Runnable：handler.sendMessage(Message);
將消息發送到消息隊列msg.sendToTarget();
延遲一定時間后，將消息發送到消息隊列 handler.sendMessageDelayed(Message,long);
定時將消息發送到消息隊列 handler.sendMessageAtTime(Message,long)
處理消息：
消息的具體處理過程，需要在new Handler對象時使用匿名內部類重寫Handler的handleMessage(Message msg)方法，如下：
- Handler handler=new Handler(){
- @Override
- public void handleMessage(Message msg) {
- // TODO Auto-generated method stub
- 。。。。。。
- 。。。。。。
- }
- };
五.Handler的兩個作用
1.安排消息或Runnable 在某個主線程中某個地方執行
代碼示例：
- public class HandlerTestActivity extends Activity {
- private Button start;
- @Override
- protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- // TODO Auto-generated method stub
- super.onCreate(savedInstanceState);
- setContentView(R.layout.handlertest);
- start=(Button) findViewById(R.id.start);
- start.setOnClickListener(new startListener());
- System.out.println("Activity Thread:"+Thread.currentThread().getId());
- }
- Handler handler=new Handler();
- Runnable thread=new Runnable(){
- @Override
- public void run() {
- // TODO Auto-generated method stub
- System.out.println("HandlerThread:"+Thread.currentThread().getId());
- }
- };
- class startListener implements OnClickListener{
- @Override
- public void onClick(View v) {
- // TODO Auto-generated method stub
- handler.post(thread);
- }
- }
- }
這個小程序中，首先程序啟動，進入onCreate（），打印出當前線程（即主線程）的ID，之后點擊按鈕start，會將線程thread添加到線程隊 列，執行線程thread，thread的作用就是打印出當前線程的ID。在這個程序中，我們可以看到通過Handler我們可以實現安排 Runnable 在某個主線程中某個地方執行，即作用(1)。
不過這里有個小小的陷阱，你發現了嗎？這個程序看上去似乎實現了Handler的異步機制， handler.post(thread)似乎實現了新啟線程的作用，不過通過執行我們發現，兩個線程的ID相同！也就是說，實際上thread還是原來 的主線程，由此可見，handler.post()方法并未真正新建線程，只是在原線程上執行而已，我們并未實現異步機制。
2.安排一個動作在另外的線程中執行。
(1)java中標準的創建線程的方法
第一步：
- Runnable r=new Runnable(){
- @Override
- public void run() {
- // TODO Auto-generated method stub
- System.out.println("thread");
- handler.postDelayed(thread, 3000);
- }
- };
第二步：
- Thread t=new Thread (r);
第三步：
- t.start();
若把上面示例程序中的handler.post(thread);語句改成以上形式，通過打印我們可以看到，兩個ID是不同的，新的線程啟動了！
(2)關于Looper
Looper類用來為線程開啟一個消息循環，作用是可以循環的從消息隊列讀取消息，所以Looper實際上就是消息隊列+消息循環的封裝。每個線程只能對應一個Looper，除主線程外，Android中的線程默認是沒有開啟Looper的。
通過Handler與Looper交互，Handler可以看做是Looper的接口，用來向指定的Looper發送消息以及定義處理方法。默認情況下Handler會與其所在線程的Looper綁定，即：
Handler handler=new Handler();等價于Handler handler=new Handler(Looper.myLooper());
Looper有兩個主要方法：
Looper.prepare();啟用Looper
Looper.loop(); 讓Looper開始工作，從消息隊列里取消息，處理消息。
注意：寫在Looper.loop()之后的代碼不會被執行，這個函數內部應該是一個循環，當調用mHandler.getLooper().quit()后，loop才會中止，其后的代碼才能得以運行。
(3)Handler異步機制的實現
Handler是通過HandlerThread 使得子線程與主線程分屬不同線程的。實際上，HandlerThread 是一個特殊的線程，它是一個封裝好Looper的線程，
代碼示例：
- //創建一個名叫handler_hread的HandlerThread 對象
- HandlerThread handlerThread=new HandlerThread("handler_hread");
- //開啟handlerThread，在使用handlerThread.getLooper()之前必須先調用start方法，否則取出的是空
- handlerThread.start();
- //將handler綁定在handlerThread的Looper上，即這個handler是運行在handlerThread線程中的
- myHandler handler=new myHandler(handlerThread.getLooper());
- class myHandler extends Handler{
- public myHandler(){}
- public myHandler(Looper looper){
- super(looper);
- }
- @Override
- public void handleMessage(Message msg) {
- // TODO Auto-generated method stub
- System.out.println("Activity Thread:"+Thread.currentThread().getId());
- }
- }
這樣，就實現了handler的異步處理機制，在調用handler.post()方法，通過打印線程ID可以得知，子線程與主線程是分屬不同線程的。
