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带你深入了解Android Handler的用法

news 2025/6/17 17:24:20

Android中，Handler是一类用于异步消息传递和线程之间通信的基础框架。一个Handler是一个线程的处理器，可以接收消息，并调度运行它们。使用Handler，应用程序可以将处理器与一个线程关联，以将来的时间运行任务。而使用Handler，就可以避免启动额外的线程，从而提高代码的效率。本文将详细介绍Handler的概念、使用方法和常见问题等。

什么是Handler？

在 Android 开发中，使用多线程是非常常见的，但是在 Android 中，有一个 UI 线程，也就是主线程，所有的UI操作必须在主线程中完成，否则就会抛出 CalledFromWrongThreadException 异常，这个异常的原因是 Android 不允许在子线程中直接访问 UI 控件。而 Handler 的主要作用就是用于子线程与主线程之间进行通讯，在应用程序内传递消息、更新 UI 等各种场景下，都可以使用 Handler 来实现。
一个Handler是与Looper关联的对象，它拥有处理消息队列的能力，即将消息加入到队列中，并在将来的某个时间处理这些消息。每个线程只能有一个Looper，而每个Looper所属的线程可以拥有一个或多个Handler。当创建一个新的Handler实例时，它们会自动附加到创建它的线程的消息队列。当线程被销毁时，它的消息队列也会被销毁。

Handler使用消息队列来进行异步任务的处理，消息队列是基于先进先出（FIFO）的原则，即在消息队列中消息加入的顺序与取出的顺序相同。消息通常是如下形式的数据结构：

class Message {int what; //消息idint arg1; //消息参数1int arg2; //消息参数2Object obj; //消息的Object对象Handler target; // 处理该消息的Handler对象//省略其他代码
}

为什么要使用Handler？

在 Android 应用程序中，不能在非 UI 线程中直接更新界面，因为 Android 不支持跨线程更新界面。也就是说我们必须找到一种间接的方法来实现，在应用程序中常用的解决方法有以下几种：

Timer、 TimerTask ：使用定时器 Timer 和 TimerTask 进行轮询，实现 UI 刷新。
AsyncTask ：非常适合于轻量级的后台任务，并发数默认为一个。
Thread ：使用普通线程或者线程池配合 Handler、 Message， Runnable，Timer 等类来更新 UI。

实际上，这些方法之间并不是完全割裂的，各个方法之间经常会相互搭配使用。

在 Handler 的基础上，Android 还提供了 Looper 和 MessageQueue 来协同完成线程的消息传递工作。

如何使用Handler？

要实现在线程中更新 TextView 的文字，基本的实现思路如下：

在子线程中新建一个 Handler。
在子线程中开启轮询，执行子线程任务。
在子线程任务执行完毕后，新建一个 Message 对象，并通过 Handler 将 Message 发送出去。
在主线程中新建一个 Handler，并在其 handleMessage 方法中将 Message 对象取出。
通过 Message 中的内容更新 UI。

代码如下：

private TextView textView;
private Handler mHandler;　
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);textView = (TextView)findViewById(R.id.textview);mHandler = new Handler(){@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {textView.setText((String)msg.obj);}};new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 子线程耗时操作Message msg = mHandler.obtainMessage();msg.obj = "子线程更新UI";mHandler.sendMessage(msg);}}).start();
}

Handler的常见使用方式

在 Android 应用程序中，将消息发送给 Handler 进行处理的方式有两种：

post()方式

可以通过调用 Handler 的 post() 方法，将 Runnable 对象通过 MessageQueue 发送到消息队列中，即可让主线程处理相应的操作。这种方式可以用于解决在子线程中不能进行 UI 操作的问题，例如我们可以在子线程中通过 post 方式将更新 UI 的任务传递到主线程来完成，这样就不会因为在非 UI 线程中更新 UI 而导致 ANR（Application Not Responding）了。

示例代码如下：

new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//子线程中更新UIHandler mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());mainHandler.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//在主线程中更新UI}});}
}).start();

sendMessage()方式

前面提到了，sendMessage方法会将Message发送到消息队列的尾部并等待处理，而post方法则是将Runnable对象直接添加到消息队列中。sendMessage 和 post 的区别在于，sendMessage 会将传递的消息封装成 Message 对象，最后再发送到 MessageQueue 中，适用于需要传递参数并处理结果的情况。

常见的使用方式包括：

Handler.sendMessage(Message msg) 发送 Message 对象到消息队列。
Handler.sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis) 延迟指定时间后发送 Message 对象到消息队列。
Handler.sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) 在指定时间后（毫秒）将 Message 对象加入到消息队列中。
Handler.sendEmptyMessage(int what) 发送一个不携带任何数据的空消息。
Handler.post(Runnable r) 将 Runnable 对象添加到消息队列中。

示例代码如下：

private Handler mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {case 1://处理消息break;case 2://处理消息break;default:break;}}
};private void sendMessage() {Message msg = mHandler.obtainMessage();msg.what = 1;msg.arg1 = 2;msg.obj = "message content";mHandler.sendMessage(msg);
}private void sendEmptyMessage() {mHandler.sendEmptyMessage(2);
}private void postRunnable() {mHandler.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//执行操作}});
}

Handler的作用及其核心流程

Handler的常见用途包括：

在子线程中执行任务后，通过Handler回到主线程更新UI。
延迟执行任务或周期性执行任务。
将多个耗时任务按顺序串行执行。

使用Handler的核心流程如下：

首先，创建一个Handler实例，并与当前线程的Looper关联。

Handler mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());

Handler负责处理消息队列。要想从消息队列中获取消息，需要使用Handler的公共方法之一post()或sendMessage()。通常，它们的使用方式相似。

mHandler.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// UI更新代码}
});

或者：

Message message = Message.obtain();
message.what = MSG_ID;
message.arg1 = arg1;
message.arg2 = arg2;
mHandler.sendMessage(message);

当消息被加入到消息队列后，Handler会根据先进先出（FIFO）的原则将它们按顺序从队列中取出，然后调用associated Handler对象的handleMessage()方法处理它们。定制Handler子类的常见做法就是在handleMessage()方法内填充相应的处理逻辑。

@Override
public void handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {case MSG_ID:// 执行任务逻辑break;default:super.handleMessage(msg);break;}
}

Handler的基本用法

在主线程中使用Handler

在主线程中使用Handler，可以直接使用getMainLooper()获取主线程Looper对象，并创建Handler实例。例如，在Activity中实现在子线程中更新UI：

new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 子线程中进行耗时操作...// 完成后在主线程中更新UImHandler.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// UI更新代码}});}
}).start();

在子线程中使用Handler

在子线程中更新UI，需要将当前线程的Looper对象关联给Handler实例，以便于在消息队列中执行此消息。

new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() { 在子线程中进行耗时操作...Message message = mHandler.obtainMessage(MSG_ID, arg1, arg2);mHandler.sendMessage(message);}
}).start();mHandler = new Handler(new Handler.Callback() {@Overridepublic boolean handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {case MSG_ID:// UI更新代码return true;default:return false;}}
});

Handler常见任务

3.1 延迟执行任务

使用Handler.postDelayed()方法可将消息延迟一段时间后再发送到消息队列中。例如：

mHandler.postDelayed(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//执行延迟任务}
}, DELAY_MILLIS);

3.2 周期性执行任务

使用Handler.postDelayed()方法和Handler.sendMessage()方法结合，可实现周期性执行任务的功能。

mHandler.postDelayed(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 周期性执行任务mHandler.sendMessageDelayed(Message.obtain(mHandler, MSG_ID), INTERVAL);}
}, DELAY_MILLIS);

3.3 多任务按顺序执行

多任务按顺序串行运行，可以利用消息队列处理多个消息。

mHandler.sendMessage(Message.obtain(mHandler, TASK1_ID, arg1, arg2));
mHandler.sendMessage(Message.obtain(mHandler, TASK2_ID, arg1, arg2));
mHandler.sendMessage(Message.obtain(mHandler, TASK3_ID, arg1, arg2));

在Handler的handleMessage()方法中分别处理每个消息。

Handler调用方式的异同

使用Handler，有两种方法将消息加入消息队列中：post()方法和sendMessage()方法。两种方法的异同如下：

4.1 同异步方式

post()方法是同步方式。即加入消息到消息队列中后，会直接处理此消息，不必等待消息阻塞的处理程序返回。
sendMessage()方法是异步方式。即加入消息到消息队列中后，不会立即执行此消息，而是等待消息阻塞的处理程序返回。

4.2 方法参数

post()方法的参数是Runnable对象，而Runnable对象中run()方法是待执行的任务代码。
sendMessage()方法的参数是Message对象，而Message对象中的what字段是消息ID，arg1和arg2是可传递给处理程序的参数。

4.3 延迟时间参数

postDelayed()方法是将Runnable对象放入到消息队列中，延迟指定时间执行，其第二个参数为DelayMillis。而post()方法不支持延迟时间参数。
sendMessageDelayed()方法是将Message对象放入到消息队列中，延迟指定时间执行，其第二个参数为DelayMillis。而sendMessage()方法不支持延迟时间参数。

Handler的优缺点

5.1 优点

提供了方便的UI线程更新的方法。
避免了创建新线程带来的线程切换开销。
通过消息队列的方式，提高了线程的响应能力。

5.2 缺点

Handler发送的消息会保存在消息队列中，如果一直发送大量的消息，将可能导致消息队列过长，影响应用的响应能力。
LiveData和RxJava等现在比较流行的框架，能够替代Handler实现更优异的异步编程和UI更新。

总结

Handler是Android系统的核心组件，在线程与消息传递中发挥着重要的作用。它可以帮助用户在不同的线程中实现消息的传递和任务的执行，并且提供了许多具有实际用途的方法，例如post()、sendMessage()、postDelayed()、sendMessageDelayed()等等。但是，Handler也有其缺点，比如常规使用可能会导致消息队列过度拥挤