在android开发中，我们经常会遇到这样一种情况：在ui界面上进行某项操作后要执行一段很耗时的代码，比如我们在界面上点击了一个”下载“按钮，那么我们需要执行网络请求，这是一个耗时操作，因为不知道什么时候才能完成。为了保证不影响ui线程，所以我们会创建一个新的线程去执行我们的耗时的代码。当我们的耗时操作完成时，我们需要更新ui界面以告知用户操作完成了。所以我们可能会写出如下的代码:
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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("开始下载文件"); //此处让线程downloadthread休眠5秒中，模拟文件的耗时过程 thread.sleep(5000); system.out.println("文件下载完成"); //文件下载完成后更新ui mainactivity.this.statustextview.settext("文件下载完成"); }catch (interruptedexception e){ e.printstacktrace(); } } }} |
上面的代码演示了单击”下载“按钮后会启动一个新的线程去执行实际的下载操作，执行完毕后更新ui界面。但是在实际运行到代码mainactivity.this.statustextview.settext(“文件下载完成”)时，会报错如下，系统崩溃退出：
android.view.viewrootimpl$calledfromwrongthreadexception: only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.
错误的意思是只有创建view的原始线程才能更新view。出现这样错误的原因是android中的view不是线程安全的，在android应用启动时，会自动创建一个线程，即程序的主线程，主线程负责ui的展示、ui事件消息的派发处理等等，因此主线程也叫做ui线程，statustextview是在ui线程中创建的，当我们在downloadthread线程中去更新ui线程中创建的statustextview时自然会报上面的错误。android的ui控件是非线程安全的，其实很多平台的ui控件都是非线程安全的，比如c#的.net framework中的ui控件也是非线程安全的，所以不仅仅在android平台中存在从一个新线程中去更新ui线程中创建的ui控件的问题。不同的平台提供了不同的解决方案以实现跨线程跟新ui控件，android为了解决这种问题引入了handler机制。
那么handler到底是什么呢？handler是android中引入的一种让开发者参与处理线程中消息循环的机制。每个hanlder都关联了一个线程，每个线程内部都维护了一个消息队列messagequeue，这样handler实际上也就关联了一个消息队列。可以通过handler将message和runnable对象发送到该handler所关联线程的messagequeue（消息队列）中，然后该消息队列一直在循环拿出一个message，对其进行处理，处理完之后拿出下一个message，继续进行处理，周而复始。当创建一个handler的时候，该handler就绑定了当前创建hanlder的线程。从这时起，该hanlder就可以发送message和runnable对象到该handler对应的消息队列中，当从messagequeue取出某个message时，会让handler对其进行处理。
handler可以用来在多线程间进行通信，在另一个线程中去更新ui线程中的ui控件只是handler使用中的一种典型案例，除此之外，handler可以做很多其他的事情。每个handler都绑定了一个线程，假设存在两个线程threada和threadb，并且handlera绑定了 threada，在threadb中的代码执行到某处时，出于某些原因，我们需要让threada执行某些代码，此时我们就可以使用handler，我们可以在threadb中向handlera中加入某些信息以告知threada中该做某些处理了。由此可以看出，handler是thread的代言人，是多线程之间通信的桥梁，通过handler，我们可以在一个线程中控制另一个线程去做某事。
handler提供了两种方式解决我们在本文一开始遇到的问题（在一个新线程中更新主线程中的ui控件），一种是通过post方法，一种是调用sendmessage方法。
a. 使用post方法，代码如下：
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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在主线程中创建，所以自动绑定主线程 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("开始下载文件"); //此处让线程downloadthread休眠5秒中，模拟文件的耗时过程 thread.sleep(5000); system.out.println("文件下载完成"); //文件下载完成后更新ui runnable runnable = new runnable() { @override public void run() { system.out.println("runnable thread id " + thread.currentthread().getid()); mainactivity.this.statustextview.settext("文件下载完成"); } }; uihandler.post(runnable); }catch (interruptedexception e){ e.printstacktrace(); } } }} |
我们在activity中创建了一个handler成员变量uihandler，handler有个特点，在执行new handler()的时候，默认情况下handler会绑定当前代码执行的线程，我们在主线程中实例化了uihandler，所以uihandler就自动绑定了主线程，即ui线程。当我们在downloadthread中执行完耗时代码后，我们将一个runnable对象通过post方法传入到了handler中，handler会在合适的时候让主线程执行runnable中的代码，这样runnable就在主线程中执行了，从而正确更新了主线程中的ui。以下是输出结果：
通过输出结果可以看出，runnable中的代码所执行的线程id与downloadthread的线程id不同，而与主线程的线程id相同，因此我们也由此看出在执行了handler.post(runnable)这句代码之后，运行runnable代码的线程与handler所绑定的线程是一致的，而与执行handler.post(runnable)这句代码的线程（downloadthread）无关。
b. 使用sendmessage方法，代码如下：
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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在主线程中创建，所以自动绑定主线程 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("文件下载完成"); 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("开始下载文件"); //此处让线程downloadthread休眠5秒中，模拟文件的耗时过程 thread.sleep(5000); system.out.println("文件下载完成"); //文件下载完成后更新ui message msg = new message(); //虽然message的构造函数式public的，我们也可以通过以下两种方式通过循环对象获取message //msg = message.obtain(uihandler); //msg = uihandler.obtainmessage(); //what是我们自定义的一个message的识别码，以便于在handler的handlemessage方法中根据what识别 //出不同的message，以便我们做出不同的处理操作 msg.what = 1; //我们可以通过arg1和arg2给message传入简单的数据 msg.arg1 = 123; msg.arg2 = 321; //我们也可以通过给obj赋值object类型传递向message传入任意数据 //msg.obj = null; //我们还可以通过setdata方法和getdata方法向message中写入和读取bundle类型的数据 //msg.setdata(null); //bundle data = msg.getdata(); //将该message发送给对应的handler uihandler.sendmessage(msg); }catch (interruptedexception e){ e.printstacktrace(); } } }} |
通过message与handler进行通信的步骤是：
- 1. 重写handler的handlemessage方法，根据message的what值进行不同的处理操作
- 2. 创建message对象
- 虽然message的构造函数式public的,我们还可以通过message.obtain()或handler.obtainmessage()来获得一个message对象（handler.obtainmessage()内部其实调用了message.obtain()）。
- 3. 设置message的what值
- message.what是我们自定义的一个message的识别码，以便于在handler的handlemessage方法中根据what识别出不同的message，以便我们做出不同的处理操作。
- 4. 设置message的所携带的数据，简单数据可以通过两个int类型的field arg1和arg2来赋值，并可以在handlemessage中读取。
- 5. 如果message需要携带复杂的数据，那么可以设置message的obj字段，obj是object类型，可以赋予任意类型的数据。或者可以通过调用message的setdata方法赋值bundle类型的数据，可以通过getdata方法获取该bundle数据。
- 6. 我们通过handler.sendmessage(message)方法将message传入handler中让其在handlemessage中对其进行处理。
需要说明的是，如果在handlemessage中 不需要判断message类型，那么就无须设置message的what值；而且让message携带数据也不是必须的，只有在需要的时候才需要让其携带数据；如果确实需要让message携带数据，应该尽量使用arg1或arg2或两者，能用arg1和arg2解决的话就不要用obj，因为用arg1和arg2更高效。
程序的运行结果如下：
由上我们可以看出，执行handlemessage的线程与创建handler的线程是同一线程，在本示例中都是主线程。执行handlemessage的线程与执行uihandler.sendmessage(msg)的线程没有关系。
本文主要是对android中handler的作用于如何使用进行了初步介绍，如果大家想了解handler的内部实现原理，可以参见下一篇博文《深入源码解析android中的handler,message,messagequeue,looper》。
