handlerthread原理(handler threadlocal)

Android多线程的四种方式：Handler、AsyncTask、ThreadPoolExector、IntentService

? ? ?异步通信机制，将工作线程中需更新UI的操作信息 传递到 UI主线程，从而实现 工作线程对UI的更新处理，最终实现异步消息的处理。Handler不仅仅能将子线程的数据传递给主线程，它能实现任意两个线程的数据传递。

（1）Message

? ? Message 可以在线程之间传递消息。可以在它的内部携带少量数据，用于在不同线程之间进行数据交换。除了 what 字段，还可以使用 arg1 和 arg2 来携带整型数据，使用 obj 来携带 Object 数据。

（2） Handler

? ? Handler 作为处理中心，用于发送（sendMessage 系列方法）与处理消息（handleMessage 方法）。

（3） MessageQueue

? ? MessageQueue 用于存放所有通过 Handler 发送的消息。这部分消息会一直存放在消息队列中，直到被处理。每个线程中只会有一个 MessageQueue 对象

（4） Looper

? ? Looper 用于管理 MessageQueue 队列，Looper对象通过loop()方法开启了一个死循环——for (;;)｛｝，不断地从looper内的MessageQueue中取出Message，并传递到 Handler 的 handleMessage() 方法中。每个线程中只会有一个 Looper 对象。

? ? AsyncTask 是一种轻量级的任务异步类，可以在后台子线程执行任务，且将执行进度及执行结果传递给 UI 线程。

（1）onPreExecute()

? ??在 UI 线程上工作，在任务执行 doInBackground() 之前调用。此步骤通常用于设置任务，例如在用户界面中显示进度条。

（2）doInBackground(Params... params)

? ??在子线程中工作，在 onPreExecute() 方法结束后执行，这一步被用于在后台执行长时间的任务，Params 参数通过 execute(Params) 方法被传递到此方法中。任务执行结束后，将结果传递给 onPostExecute(Result) 方法，同时我们可以通过 publishProgress(Progress) 方法，将执行进度发送给 onProgressUpdate(Progress) 方法。

（3）onProgressUpdate(Progress... values)

? ? 在 UI 线程上工作，会在 doInBackground() 中调用 publishProgress(Progress) 方法后执行，此方法用于在后台计算仍在执行时(也就是 doInBackgound() 还在执行时)将计算执行进度通过 UI 显示出来。例如，可以通过动画进度条或显示文本字段中的日志，从而方便用户知道后台任务执行的进度。

（4）onPostExecute(Result result)

? ? 在 UI 线程上工作，在任务执行完毕（即 doInBackground(Result) 执行完毕）并将执行结果传过来的时候工作。

使用规则：

（1）AsyncTask 是个抽象类，所以要创建它的子类实现抽象方法

（1）AsyncTask 类必须是在 UI 线程中被加载，但在Android 4.1（API 16）开始，就能被自动加载完成。

（2）AsyncTask 类的实例对象必须在 UI 线程中被创建。

（3）execute() 方法必须是在 UI 线程中被调用。

（4）不要手动调用方法 onPreExecute()、onPostExecute()、doInBackground()、onProgressUpdate()

（5）任务只能执行一次(如果尝试第二次执行，将抛出异常)。即一个AsyncTask对象只能调用一次execute()方法。

原理：

? ? ? ? ? 其源码中原理还是 Thread 与 Handler 的实现，其包含 两个线程池，一个 Handler，如下所示：

名称类型作用

SERIAL_EXECUTOR线程池分发任务，串行分发，一次只分发一个任务

THREAD_POOL_EXECUTOR线程池执行任务，并行执行，执行的任务由 SERIAL_EXECUTOR 分发

InternalHandlerHandler负责子线程与主线程的沟通，通知主线程做 UI 工作

? ? 一方面减少了每个并行任务独自建立线程的开销，另一方面可以管理多个并发线程的公共资源，从而提高了多线程的效率。所以ThreadPoolExecutor比较适合一组任务的执行。Executors利用工厂模式对ThreadPoolExecutor进行了封装。

Executors提供了四种创建ExecutorService的方法，他们的使用场景如下：

1. Executors.newFixedThreadPool()

? ? 创建一个定长的线程池，每提交一个任务就创建一个线程，直到达到池的最大长度，这时线程池会保持长度不再变化。

当线程处于空闲状态时，它们并不会被回收，除非线程池被关闭。当所有的线程都处于活动状态时，新任务都会处于等待状态，直到有线程空闲出来。

只有核心线程并且不会被回收，能够更加快速的响应外界的请求。

2. Executors.newCachedThreadPool()

? ? 创建一个可缓存的线程池，如果当前线程池的长度超过了处理的需要时，它可以灵活的回收空闲的线程，当需要增加时，它可以灵活的添加新的线程，而不会对池的长度作任何限制

? ? 线程数量不定的线程池，只有非核心线程，最大线程数为 Integer.MAX_VALUE。当线程池中的线程都处于活动状态时，线程池会创建新的线程来处理新任务，否则利用空闲的线程来处理新任务。线程池中的空闲线程具有超时机制，为 60s。

? ? 任务队列相当于一个空集合，导致任何任务都会立即被执行，适合执行大量耗时较少的任务。当整个线程池都处于限制状态时，线程池中的线程都会超时而被停止。

3. Executors.newScheduledThreadPool()

? ? 创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行，类似于Timer。

? ? 非核心线程数没有限制，并且非核心线程闲置的时候立即回收，主要用于执行定时任务和具有固定周期的重复任务。

4. Executors.newSingleThreadExecutor()

? ? 创建一个单线程化的executor，它只创建唯一的worker线程来执行任务

? ? 只有一个核心线程，保证所有的任务都在一个线程中顺序执行，意义在于不需要处理线程同步的问题。

? ? 一般用于执行后台耗时任务，当任务执行完成会自动停止；同时由于它是一个服务，优先级要远远高于线程，更不容易被系统杀死，因此比较适合执行一些高优先级的后台任务。

使用步骤：创建IntentService的子类，重写onHandleIntent方法，在onHandleIntent中执行耗时任务

? ? 原理：在源码实现上，IntentService封装了HandlerThread和Handler。onHandleIntent方法结束后会调用IntentService的stopSelf(int startId)方法尝试停止服务。

? ? IntentService的内部是通过消息的方式请求HandlerThread执行任务，HandlerThread内部又是一种使用Handler的Thread，这就意味着IntentService和Looper一样是顺序执行后台任务的

（HandlerThread：封装了Handler + ThreadHandlerThread适合在有需要一个工作线程（非UI线程）+任务的等待队列的形式，优点是不会有堵塞，减少了对性能的消耗，缺点是不能同时进行多个任务的处理，需要等待进行处理。处理效率低，可以当成一个轻量级的线程池来用）

Android线程之HandlerThread

HandlerThread是Thread的一个子类，是Android中提供的另一种线程形态。

我擦，有线程、有looper这不正是我们当初声称在子线程中构建handler消息系统的所需要的吗？

那很明显，这个 HandlerThread 的目的就是让我们创建一个 Handler ，然后所有的任务操作成功的转给了 Handler 来处理完成。

但注意的是这个 Handler 的消息处理是运行在子线程中的。

在主线程中创建 handler ，简单的模拟一下 HandlerThread 工作原理

由于这个handler回调是运行在子线程中的，因此如果你想要更新UI可以借助主线程的默认的looper来实现，这个问题又愉快的转化到了子线程更新UI的问题。

HandlerThread其本质就是一个线程，只不过这个线程加入了Handler消息异步处理的机制。

那这与普通的创建线程的好处是什么呢？

HandlerThread原理与应用

?在理解了Handler的原理之后，我们知道在一个子线程中创建一个Handler不能缺少了Looper.prepare()和Looper.loop()两个方法，具体的原因这里不再赘述，不熟悉原理的可以先看下另一篇文章 Handler的原理解析 .

本篇文章主要是讲解HandlerThread的使用的。

?首先HandlerThread是继承于Thread类的，所以本质上HandlerThread就是一个线程，接下来就详细的去看一看，这是怎样的一个线程？

?首先，先看下它的构造函数：

?既然是线程，那么最重要的当然是run方法来，看完了run方法，相信你也就明白HandlerThread的用途了！

?怎么样，这是不是和我们之前在子线程中创建Handler一样，首先是Looper.prepare(),接着是new Handler(), 最后是Looper.loop()。等等，这里并没有创建Handler啊！别急，我们先一步一步地看看run方法再说为什么没有创建Handler。

?通过查找发现到一个getLooper()的方法，该方法返回了当前线程的mLooper对象，还记得Looper是在哪里进行赋值的吗？在线程的run方法里，所以当线程启动之后才能创建Looper并赋值给mLooper，这里的阻塞就是为了等待Looper的创建成功。同时该方法是用Public修饰的，说明该方法是提供外部调用的，Looper创建成功提供给外部使用。

?最后在对象销毁前，调用下面的方法退出Looper循环

?quit方法实际是调用MessagQueue的removeAllMessagesLocked，移除所有延迟和非延迟的消息，

?quitSafely方法调用的是removeAllFutureMessagesLocked方法，该方法只清除延迟的消息，非延迟的消息

还是会进行分发处理。

?HandlerThread分析完啦，是不是有点蒙，自始至终都没有出现Handler，HandlerThread要怎么用呢？

?下面我们就通过一个Demo来说明下HandlerThread是怎么用的？

Handler详解

Handler主要用于异步消息的处理： 有点类似辅助类，封装了消息投递、消息处理等接口。当发出一个消息之后，首先进入一个消息队列，发送消息的函数即刻返回，而另外一个部分在消息队列中逐一将消息取出，然后对消息进行处理，也就是发送消息和接收消息不是同步的处理。 这种机制通常用来处理相对耗时比较长的操作。

为什么要用handler？不用这种机制行不行？不行！android在设计的时候，就封装了一套消息的创建、传递、处理机制，如果不遵循这种机制，就没有办法更新UI信息，就会抛出异常信息。

android 为什么要设计只能通过handler机制更新UI？

最根本的目的是解决多线程并发温问题：

假设如果在一个activity当中，有多个线程去更新UI，并且都没有加锁机制，那么会什么样子的问题？更新界面混乱。

如果对更新UI的操作都进行加锁处理的话又会产生什么样子的呢？性能下降。

出于对以上问题的考虑，Android给我们提供了一套更新UI的机制，我们只要遵循这个机制就可以了，根本不用去关心多线程并发的问题，所有的更新UI的操作，都是在主线程的消息队列中去轮训处理的。

handler的原理是什么?

一、Handler封装了消息的发送 （主要包括消息发送给谁）

1、内部包含一个消息对列，也就是MessageQueue，所有的handler发送的消息都走向这个消息对列。

2、Loopler.looper方法，就是一个死循环，不断地从MessageQueue取消息，如果有消息就处理消息，没有消息就阻塞

二、MessageQueue，就是一个消息对列，可以添加消息，并处理消息

三、handler也很简单，内部会跟Looper进行关联，也就是说在handler的内部可以找到Looper，找到Looper也就找到了MessageQueue，在handler中发送消息，其实就是向MessageQueue队列中发送消息

handler负责发送消息，Looper负责接收handler发送的消息，并直接把消息回传给

handler自己。MessageQueue就是一个存储消息的容器

打印的log日志如下：

当主线程handler中传入子线程的looper时，程序直接奔溃，报空指针错误，原因时存在多线程并发的问题，当两个线程在切换的时候，在程序运行到主线程中handler的创建时，传入了子线程的looper，而此时子线程中的looper还没有创建出来，所以会抛出空指针异常，那么这个问题怎么避免呢，就用到了HandlerThread。报错信息见下图：