ThreadLocal、HandlerThread、Looper区别

1.前言

Android中非UI线程（WorkThread）不能操作UI线程（MainThread）

handler 发送Message 给MessageQueue，Looper 来轮询消息，如果有Message，然后再发送给Handler，Handler 拿到消息就可以所在的线程执行了。

2.ThreadLocal

Thread这个类有一个变量：ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals ，这是一个map的数据结构，里面的元素的key就是ThreadLocal，value就是我们自定义的一些目标类。我们可以在自己的多线程类中定义好几个ThreadLocal，然后每一个ThreadLocal put一个特定的目标类，然后以后可以用ThreadLocal get到目标类（用自己作为Thread里map的key），因为每个Thread有自己独自的map，所以这样可以实现每个线程有自己的LocalThread，并且一个Thread里可以有多个LocalThread。

简单理解就是每个线程维护一个map，然后可以用一定的关键字取出这个map里的目标类（比如一个bean），这个“一定的关键字”说的就是这个ThreadLocal 。

ThreadLocal隔离了各个线程，让各线程之间没有什么共享的问题。

参考：Android 中 Handler，Looper，HandlerThread 的使用

3.Looper

Looper是Android handler机制的重要组成部分，Looper这个名字起的很形象，翻译过来是：打环的人，就是维护一个循环的人。
Looper里有一个静态变量：private static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();
这是典型的Android里用到ThreadLocal的一个情况，调用Looper.prepare的时候，唯一做的事情就是把sThreadLocal作为key，把一个new出来的looper对象作为value put到相应线程的map里。然后以后用到Looper.loop的时候，就从这个sThreadLocal里取出这个Looper，然后死循环（阻塞循环）MessageQueue，取出Message并执行message指向的Handler。

4.Handler

SDK中关于Handler的说明如下：

A Handler allows you to sendand process Messageand Runnable objects associated with a thread’s MessageQueue.Each Handler instance is associated with a single thread and that thread’smessage queue. When you create a new Handler, it is bound to the thread /message queue of the thread that is creating it – from that point on, it willdeliver messages and runnables to that message queue and execute them as theycome out of the message queue.

4.1 Handler的作用

There are two main uses for aHandler: (1) to schedule messages and runnables to be executed as some point inthe future; and (2) to enqueue an action to be performed on a different thread than your own.

在线程中实例化Handler需要保证线程当中包含Looper(注意：UI-Thread默认包含Looper)。

4.2 不是所有的Handler都能更新UI

Handler处理消息总是在创建Handler的线程里运行。而我们的消息处理中，不乏更新UI的操作，不正确的线程直接更新UI将引发异常。因此，需要时刻关心Handler在哪个线程里创建的。如何更新UI才能不出异常呢？SDK告诉我们，有以下4种方式可以从其它线程访问UI线程(也即线程间通信)：

• Activity.runOnUiThread(Runnable)
• View.post(Runnable)
• View.postDelayed(Runnable, long)
• 在UI线程中创建的Handler

几点小结

• Handler的处理过程运行在创建Handler的线程里
• 一个Looper对应一个MessageQueue，一个线程对应一个Looper，一个Looper可以对应多个Handler
• 不确定当前线程时，更新UI时尽量调用View.post方法
• handler应该由处理消息的线程创建。
• handler与创建它的线程相关联，而且也只与创建它的线程相关联。handler运行在创建它的线程中，所以，如果在handler中进行耗时的操作，会阻塞创建它的线程。
• Android的线程分为有消息循环的线程和没有消息循环的线程，有消息循环的线程一般都会有一个Looper。主线程（UI线程）就是一个消息循环的线程。
• Looper.myLooper(); //获得当前的Looper
  Looper.getMainLooper() //获得UI线程的Looper
• Handle的初始化函数（构造函数），如果没有参数，那么他就默认使用的是当前的Looper，如果有Looper参数，就是用对应的线程的Looper。
• 如果一个线程中调用Looper.prepare()，那么系统就会自动的为该线程建立一个消息队列，然后调用Looper.loop();之后就进入了消息循环，这个之后就可以发消息、取消息、和处理消息。

5.消息的发送与处理

我们简单地看一下消息的循环过程：

5.1 消息的生成

Message msg =mHandler.obtainMessage();
msg.what = what;
msg.sendToTarget();

5.2 消息的发送

MessageQueue queue= mQueue;
  if (queue != null){
  msg.target =this;
  sent =queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}

在Handler.java的sendMessageAtTime(Messagemsg, long uptimeMillis)方法中，我们看到，它找到它所引用的MessageQueue，然后将Message的target设定成自己（目的是为了在处理消息环节，Message能找到正确的Handler），再将这个Message纳入到消息队列中。

5.3 消息的抽取

Looper me =myLooper();
MessageQueue queue= me.mQueue;
while (true) {
  Message msg =queue.next(); // might block
  if (msg !=null) {
    if(msg.target == null) {
      // Notarget is a magic identifier for the quit message.
      return;
    }
    msg.target.dispatchMessage(msg);
    msg.recycle();
  }
}

在Looper.java的loop()函数里，我们看到，这里有一个死循环，不断地从MessageQueue中获取下一个（next方法）Message，然后通过Message中携带的target信息，交由正确的Handler处理（dispatchMessage方法）。

5.4 消息的处理

if (msg.callback!= null) {
  handleCallback(msg);
} else {
  if (mCallback!= null) {
    if(mCallback.handleMessage(msg)) {
      return;
    }
  }
 handleMessage(msg);
}

在Handler.java的dispatchMessage(Messagemsg)方法里，其中的一个分支就是调用handleMessage方法来处理这条Message，而这也正是我们在职责处描述使用Handler时需要实现handleMessage(Messagemsg)的原因。
至于dispatchMessage方法中的另外一个分支，我将会在后面的内容中说明。
至此，我们看到，一个Message经由Handler的发送，MessageQueue的入队，Looper的抽取，又再一次地回到Handler的怀抱。而绕的这一圈，也正好帮助我们将同步操作变成了异步操作。

参考上面的消息的发送与处理，这里再解释一下View.post(Runnable)方法。

• 在post(Runnableaction)方法里，View获得当前线程（即UI线程）的Handler，然后将action对象post到Handler里。
• 在Handler里，它将传递过来的action对象包装成一个Message（Message的callback为action），然后将其投入UI线程的消息循环中。
• 在 Handler再次处理该Message时，有一条分支就是为它所设，直接调用mCallback.handleMessage的方法，返回到runnable的run方法。
• 而此时，已经路由到UI线程里，因此，我们可以毫无顾虑的来更新UI。

5.HandlerThread

HandlerThread就是在普通的Thread基础上加上了Looper的支持，让用户不必自己去创建Looper了，同时方便了Handler的使用。

创建HandlerThread时需要把它启动了，即调用start()方法。然后创建Handler时将HandlerThread中的looper对象传入。

HandlerThread thread = new HandlerThread("MyHandlerThread");
thread.start();
mHandler = new Handler(thread.getLooper());
mHandler.post(new Runnable(){...});

那么这个Handler对象就是与HandlerThread这个线程绑定了（这时就不再是与UI线程绑定了，这样在Handler中处理耗时操作将不会阻塞UI）。

如果想让HandlerThread退出，则需要调用handlerThread.quit()。

具体可以看下面代码：

public class HandlerThreadActivity extends Activity {
    private static final String TAG = "HandlerThreadActivity";
    private HandlerThreadmHandlerThread;
    private MyHandler mMyHandler;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
       // TODO Auto-generatedmethod stub
       super.onCreate(savedInstanceState);
       TextView text = new TextView(this);
       text.setText("HandlerThreadActivity");
       setContentView(text);

       Log.d(TAG, "The mainthread id = " + Thread.currentThread().getId());

       //生成一个HandlerThread对象，实现了使用Looper来处理消息队列的功能，
       //这个类由Android应用程序框架提供
       mHandlerThread = new HandlerThread("handler_thread");

       //在使用HandlerThread的getLooper()方法之前，必须先调用该类的start();
       mHandlerThread.start();
       //即这个Handler是运行在mHandlerThread这个线程中
       mMyHandler = new MyHandler(mHandlerThread.getLooper());

       mMyHandler.sendEmptyMessage(1);
    }

    private class MyHandler extends Handler {

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

       @Override
       public void handleMessage(Message msg) {
           Log.d(TAG, "MyHandler-->handleMessage-->threadid = " + Thread.currentThread().getId());
           super.handleMessage(msg);
       }
    }
}

本文采用知识共享署名 2.5 中国大陆许可协议进行许可，欢迎转载，但转载请注明来自Agehua’s Blog，并保持转载后文章内容的完整。本人保留所有版权相关权利。

本文链接：http://agehua.github.io/2016/09/05/ThreadLocal-HandlerThread-Looper/

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Enjoy it ? Donate me ! 欣赏此文？求鼓励，求支持！

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

  Enjoy it ? Donate me ! 欣赏此文？求鼓励，求支持！