【Android应用源码分析】HandlerThread 源码分析

Android提供了一个封装好的带有looper的线程类，即为HandlerThread。 本质就是个Thread。Thread线程是一次性消费品，当Thread线程执行完一个耗时的任务之后，线程就会被自动销毁了。如果我们需要一个工作者线程，而不是把它当作一次性消耗品，那么就可以使用HandlerThread。

Android 5.1中HandlerThread源码分析

/** * 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. */
/** *该工具类用于创建一个带Looper循环的线程，Looper对象用于创建Handler对象， *注意必须调用start()方法启动线程。 */
public class HandlerThread extends Thread {
    //线程优先级
    int mPriority;
    //当前线程id
    int mTid = -1;
    //当前线程持有的与Handler关联的Looper对象
    Looper mLooper;
    //构造方法
    public HandlerThread(String name) {
        //调用父类默认的方法创建线程
        super(name);
        //设置为默认应用的优先级
        mPriority = Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT;
    }

    /** * Constructs a HandlerThread. * @param name * @param priority The priority to run the thread at. The value supplied must be from * {@link android.os.Process} and not from java.lang.Thread. */
    //带优先级参数的构造方法
    public HandlerThread(String name, int priority) {
        //调用父类默认的方法创建线程
        super(name);
        mPriority = priority;
    }

    /** * Call back method that can be explicitly overridden if needed to execute some * setup before Looper loops. */
    //可重写的回调方法，Looper.loop之前在线程中需要处理的其他逻辑在这里实现。
    protected void onLooperPrepared() {
    }

    @Override
    //HandlerThread线程的run方法
    public void run() {
        //获得当前线程的id
        mTid = Process.myTid();
        //准备循环条件
        //创建Looper对象，先调用Looper.prepare()方法，才能创建Handler对象。
        Looper.prepare();
        //持有锁机制来获得当前线程的Looper对象
        synchronized (this) {
            mLooper = Looper.myLooper();
            //调用notifyAll通知其他可能block在当前对象上的线程，这里主要是唤醒getLooper方法中的wait。
            notifyAll();
        }
        //设置当前线程的优先级
        Process.setThreadPriority(mPriority);
        //该方法作用就是在线程循环之前做一些准备工作，当然子类也可以不实现。
        onLooperPrepared();
        //建立了消息循环
        Looper.loop();
        // 重置为非法值
        mTid = -1;
    }

    /** * This method returns the Looper associated with this thread. If this thread not been started * or for any reason is isAlive() returns false, this method will return null. If this thread * has been started, this method will block until the looper has been initialized. * @return The looper. */
    /* * 该方法返回当前HandlerThread线程中相关联的mLooper对象。 * 首先判断当前线程是否存活，如果不是存活的，这直接返回null。其次如果当前线程存活的，在判断线程的成员变量mLooper是否为null， * 如果为null，说明当前线程已经创建成功，但是还没来得及创建Looper对象，因此，这里会调用wait方法去等待， * 当run方法中的notifyAll方法调用之后通知当前线程的wait方法等待结束，跳出循环，获得mLooper对象的值。 */
    public Looper getLooper() {
        //如果线程不是alive状态，则直接返回null
        if (!isAlive()) {
            return null;
        }

        // If the thread has been started, wait until the looper has been created.
        //同步代码块，正好和上面run方法中同步块对应
        //一直等待,直到mLooper被设置成有效值了才退出while
        synchronized (this) {
            while (isAlive() && mLooper == null) {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        }
        //最后返回mLooper
        return mLooper;
    }

    /** * Quits the handler thread's looper. * <p> * Causes the handler thread's looper to terminate without processing any * more messages in the message queue. * </p><p> * Any attempt to post messages to the queue after the looper is asked to quit will fail. * For example, the {@link Handler#sendMessage(Message)} method will return false. * </p><p class="note"> * Using this method may be unsafe because some messages may not be delivered * before the looper terminates. Consider using {@link #quitSafely} instead to ensure * that all pending work is completed in an orderly manner. * </p> * * @return True if the looper looper has been asked to quit or false if the * thread had not yet started running. * * @see #quitSafely */
    /* * */
    public boolean quit() {
        // 注意这里是调用getLooper而不是直接使用mLooper，
        Looper looper = getLooper();
        if (looper != null) {
            //退出消息循环
            looper.quit();
            return true;
        }
        return false;
    }

    /** * Quits the handler thread's looper safely. * <p> * Causes the handler thread's looper to terminate as soon as all remaining messages * in the message queue that are already due to be delivered have been handled. * Pending delayed messages with due times in the future will not be delivered. * </p><p> * Any attempt to post messages to the queue after the looper is asked to quit will fail. * For example, the {@link Handler#sendMessage(Message)} method will return false. * </p><p> * If the thread has not been started or has finished (that is if * {@link #getLooper} returns null), then false is returned. * Otherwise the looper is asked to quit and true is returned. * </p> * * @return True if the looper looper has been asked to quit or false if the * thread had not yet started running. */
    //安全退出循环
    public boolean quitSafely() {
        Looper looper = getLooper();
        if (looper != null) {
            //退出消息循环
            looper.quitSafely();
            return true;
        }
        return false;
    }

    /** * Returns the identifier of this thread. See Process.myTid(). */
    public int getThreadId() {
        return mTid;
    }
}

分析源码后可以得知：
1. HandlerThread操作了一个Looper，提供getLooper（）方法把一个Looper对象给新创建的Handler对象，使得Handler处理消息事件在子线程中处理。
2. 创建Handler之前必须先调用HandlerThread线程的start方法，因为创建Handler需要的Looper参数是在HandlerThread的run方法中创建。
3. HandlerThread是工作者线程(循环线程)。如果你只是要做某些后台的操作（短暂的，下载文件），而不需要更新UI的话，那你可以优先使用HandlerThread而不是AsyncTask。

HandlerThread的使用

1. 创建HandlerThread实例对象

HandlerThread mHandlerThread = new HandlerThread("handlerThread");

参数的作用主要是标记当前线程的名字。
2. 启动HandlerThread线程

    mHandlerThread.start();

3. 构建循环消息处理机制
将当前mHandlerThread子线程的Looper传入mThreadHandler，使得
mThreadHandler的消息队列在子线程中执行

Handler mThreadHandler= new Handler(mHandlerThread.getLooper(), new Handler.Callback() {
            @Override
            public boolean handleMessage(Message msg) {
                //....
                return true;
            }
        });

handlerMessage方法来处理耗时任务。

扩展：Message、Handler、MessageQueue 和Looper

Android 中的异步消息处理主要由四个部分组成，Message、Handler、MessageQueue 和
Looper。

1. Message
   Message 是在线程之间传递的消息，它可以在内部携带少量的信息，用于在不同线程之间交换数据。
2. Handler
   Handler 顾名思义也就是处理者的意思，它主要是用于发送和处理消息的。发送消息一般是使用 Handler 的 sendMessage()方法，而发出的消息经过一系列地辗转处理后，最终会传递到 Handler 的 handleMessage()方法中。
3. MessageQueue
   MessageQueue 是消息队列的意思，它主要用于存放所有通过 Handler 发送的消息。这部分消息会一直存在于消息队列中，等待被处理。每个线程中只会有一个 MessageQueue对象。
4. Looper
   Looper 是每个线程中的 MessageQueue 的管家，调用 Looper 的 loop()方法后，就会进入到一个无限循环当中，然后每当发现 MessageQueue 中存在一条消息，就会将它取出， 并传递到 Handler 的 handleMessage()方法中。 每个线程中也只会有一个 Looper 对象。

参考：
http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/9991569
http://blog.csdn.net/feiduclear_up/article/details/46840523