HandlerThread源码解析

一、HandlerThread简介

在Android系统中，我们执行完耗时操作都要另外开启子线程来执行，执行完线程以后线程会自动销毁。想象一下如果我们在项目中经常要执行耗时操作，如果经常要开启线程，接着又销毁线程，这无疑是很消耗性能的？那有什么解决方法呢？

• 使用线程池
• 使用HandlerThread

Handy class for starting a new thread that has a looper. The looper can then be used to create handler classes. Note that start() must still be called.

一个好用的类用于创建一个自带Looper的线程。这个Looper可以用来创建Handler。注意start()方法必须首先被调用。

1.HandlerThread使用场景

HandlerThread是Google帮我们封装好的，可以用来执行多个耗时操作，而不需要多次开启线程，里面是采用Handler和Looper实现的。

2.HandlerThread简单使用

//创建mHandlerThread
mHandlerThread = new HandlerThread("main");
//获取HandlerThead中的Looper
Looper looper = mHandlerThread.getLooper();
//创建子线程中的Looper
Handler handler = new Handler(looper);
//执行耗时操作
handler.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        //子线程中执行耗时操作
    }
});

//界面销毁的时候需要销毁Looper
@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    mHandlerThread.quit();
}

二、HandlerThread源码分析

1.成员变量

int mPriority; // 线程优先级
int mTid = -1; // 线程ID
Looper mLooper; // 创建线程的Looper

2.构造方法

public HandlerThread(String name) {
    super(name);
    mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
}
public HandlerThread(String name, int priority) {
    super(name);
    mPriority = priority; // 线程的优先级
}

有两个构造方法，一个方法和两个方法，name是线程的名称，priority是线程的优先级。

3.启动线程要调用start()方法，实际上就是执行了run()方法

public void run() {
    mTid = Process.myTid();
    Looper.prepare();
    //持有锁机制来获得当前线程的Looper对象
    synchronized (this) {
        mLooper = Looper.myLooper();
        //发出通知，当前线程已经创建mLooper对象成功，这里主要是通知getLooper方法中的wait
        notifyAll();
    }
    //设置线程的优先级别
    Process.setThreadPriority(mPriority);
    //这里默认是空方法的实现，我们可以重写这个方法来做一些线程开始之前的准备，方便扩展
    onLooperPrepared();
    Looper.loop();
    mTid = -1;
}

4.那么为什么会有锁机制以及notifyAll()方法，原因就在getLooper()方法

public Looper getLooper() {
    if (!isAlive()) {
        return null;
    }
    
    // If the thread has been started, wait until the looper has been created.
    // 如果线程已经启动，请等到创建了Looper。
    synchronized (this) {
        while (isAlive() && mLooper == null) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
    }
    return mLooper;
}

在获取mLooper对象的时候存在一个同步问题，只有等到线程启动以及Looper对象成功创建之后才能获得mLooper的值。

5.下面看下quit()和quitSafe()两个方法

public boolean quit() {
    Looper looper = getLooper();
    if (looper != null) {
        looper.quit();
        return true;
    }
    return false;
}
public boolean quitSafely() {
    Looper looper = getLooper();
    if (looper != null) {
        looper.quitSafely();
        return true;
    }
    return false;
}

这两个方法的位移区别就是looper.quit()和looper.quitSafely()，分别跟踪这两个方法

public void quit() {
    mQueue.quit(false);
}
public void quitSafely() {
    mQueue.quit(true);
}

mQueue.quit()方法一个传入了false一个传入了true

void quit(boolean safe) {
    if (!mQuitAllowed) {
        throw new IllegalStateException("Main thread not allowed to quit.");
    }

    synchronized (this) {
        if (mQuitting) {
            return;
        }
        mQuitting = true;

        if (safe) {
            // 安全退出调用这个方法
            removeAllFutureMessagesLocked();
        } else {
            // 不安全退出执行这个方法
            removeAllMessagesLocked();
        }
        // We can assume mPtr != 0 because mQuitting was previously false.
        nativeWake(mPtr);
    }
}

不安全的会调用removeAllMessagesLocked()这个方法，我们来看这个方法是怎样处理的，其实就是遍历Message链表，移除所有信息的回调，并重置为null。

private void removeAllMessagesLocked() {
    Message p = mMessages;
    while (p != null) {
        Message n = p.next;
        p.recycleUnchecked();
        p = n;
    }
    mMessages = null;
}

安全地会调用removeAllFutureMessagesLocked()这个方法，它会根据Message.when这个属性，判断我们当前消息队列是否正在处理消息，没有正在处理消息的话，直接移除所有回调，正在处理的话，等待该消息处理处理完毕再退出该循环。因此说quitSafe()是安全的，而quit()方法是不安全的，因为quit()方法不管是否正在处理消息，直接移除所有回调。

private void removeAllFutureMessagesLocked() {
    final long now = SystemClock.uptimeMillis();
    Message p = mMessages;
    if (p != null) {
        //判断当前队列中的消息是否正在处理这个消息，没有的话，直接移除所有回调
        if (p.when > now) {
            removeAllMessagesLocked();
        } else {//正在处理的话，等待该消息处理处理完毕再退出该循环
            Message n;
            for (;;) {
                n = p.next;
                if (n == null) {
                    return;
                }
                if (n.when > now) {
                    break;
                }
                p = n;
            }
            p.next = null;
            do {
                p = n;
                n = p.next;
                p.recycleUnchecked();
            } while (n != null);
        }
    }
}

三、总结

• 如果经常要开启线程，接着又是销毁线程，这是很耗性能的，HandlerThread很好的解决了这个问题；
• HandlerThread由于异步操作是放在Handler的消息队列中的，所以是串行的，但只适合并发量较少的耗时操作。