Android Handler、Looper、Message的进阶知识

在Android开发中，Handler、Looper和Message机制是多线程通信的核心。为了深入理解并优化它们的使用，尤其是在高并发和UI性能优化中，可以利用一些高级特性。

1. Handler的高阶知识

Handler在基本的消息发送和处理之外，还具有一些高级特性，帮助更好地管理任务和生命周期。

延迟发送和定时任务

Handler允许通过延迟发送消息或定时执行任务，常用于UI动画和定时任务。

• postDelayed(Runnable r, long delayMillis)：延迟执行任务。
• sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)：延迟发送消息。

使用HandlerThread优化线程管理

创建多个Handler处理不同任务可能会消耗大量系统资源，HandlerThread提供了一个自带Looper的线程，以简化线程创建和Looper管理。

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("MyHandlerThread");
handlerThread.start();
Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper());

内存泄漏风险

若未正确管理Handler生命周期，可能导致内存泄漏，尤其是在UI线程中使用匿名内部类创建的Handler时。

• 解决方案：使用静态内部类结合WeakReference来避免内存泄漏。

消息优先级

通过sendMessageAtFrontOfQueue()将消息放在队列头部，以实现高优先级处理。

2. Looper的高阶知识

Looper负责消息的分发和处理。理解其高级用法有助于优化消息循环性能并提升灵活性。

quit与quitSafely

在非UI线程中运行的Looper通常需手动退出循环。

• quit()：立即终止Looper，未处理的消息将被丢弃。
• quitSafely()：等待当前消息处理完毕后再终止，避免数据丢失。

Looper.myLooper().quitSafely();

主线程Looper与子线程Looper

主线程包含一个默认Looper，而子线程没有。可以通过Looper.prepare()为子线程创建Looper，以实现异步消息处理。

阻塞与空闲回调

• 阻塞：Looper.loop()的消息循环是阻塞的，会持续等待消息。
• 空闲回调：通过MessageQueue.IdleHandler实现回调（队列为空时触发），用于低优先级任务。

Looper.myQueue().addIdleHandler(() -> {
    // 在消息队列空闲时执行
    return false; // 返回false表示回调执行一次后移除
});

3. Message的高阶知识

Message作为轻量消息对象，支持数据传递和控制，并提供一些性能优化方式。

使用Message池提高性能

创建和销毁Message对象会带来开销，通过Message.obtain()重用Message，减少内存分配和回收的开销。

Message msg = Message.obtain();

设置和读取Message的回调

设置Message.callback附加一个Runnable，可以直接执行Runnable而不通过handleMessage方法，适合执行简单任务。

Message msg = Message.obtain(handler, () -> {
    // 直接在回调中处理任务
});
handler.sendMessage(msg);

自定义Message的存活时间

在高并发场景中，可能需要消息在特定时间内处理完毕，否则即为过期。MessageQueue.removeCallbacksAndMessages(Object token)可清除指定消息。

handler.removeCallbacksAndMessages(null); // 移除所有未处理的消息

4. 关系与注意事项

在高级用法中，Handler、Looper和Message的关系及生命周期管理尤为重要。

• 生命周期：确保在Looper生命周期内发送消息，避免过期消息或内存泄漏。
• 优先级处理：通过消息优先级和延迟发送机制实现灵活的任务调度。
• 线程管理：使用HandlerThread或自定义线程池来优化资源，避免线程阻塞。

总结

Handler、Looper和Message的高阶用法提升了Android多线程开发的灵活性。在实际使用中，需要对内存管理和生命周期有深刻理解，合理运用这些特性，避免常见错误，确保应用高性能和稳定性。

参考

https://janisharali.com/blog/android-core-looper-handler-and-handlerthread-bd54d69fe91a