Android異步消息機制

Android中的異步消息機制分為四個部分：Message、Handler、MessageQueue和Looper。

其中，Message是線程之間傳遞的消息，其what、arg1、arg2字段可以攜帶整型數據，obj字段可以攜帶一個Object對象。

Handler是處理者，主要用於發送消息和處理消息。發送消息的方法是sendMessage；處理消息的方法是handleMessage()，Message字段攜帶的信息在該方法中用作判別。

MessageQueue是消息隊列，存放所有Handler發送的消息。

Looper是消息隊列的“管家”，將消息從消息隊列中一條條取出，並分派到Handler的handleMessage()方法中。

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異步消息處理的流程為：

①首先，需要在主線程中創建一個Handler對象，並重寫handleMessage()方法。

②當子線程處理完耗時操作，需要將處理結果反饋到UI中時，先創建一個Message對象，並讓其what字段攜帶一個int值，然后通過Handler對象發送出去。

③之后該消息會被添加到MessageQueue中等待被處理，而Looper會一直嘗試從MessageQueue中取出待處理消息，最后分發回Handler對象中的handleMessage()方法中。由於Handler對象是在主線程中創建的，所以可以在handleMessage()方法中安心地進行UI操作。

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通過一個例子來驗證一下：活動MainActivity中有一個按鈕和一個TextView。TextView初始化顯示“Hello World!”，之后點擊按鈕，進行耗時操作；耗時操作結束后，TextView顯示“Nice to meet you”。根據以上的分析，我無比自然地寫出了以下代碼：

package com.shaking.androidthreadtest;

import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{
    private static final int UPDATE_TEXT=1;
    private String data;
    private TextView textView;
    
    private Handler handler=new Handler(){
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what){
                case UPDATE_TEXT:
                    textView.setText(data);
            }
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main_layout);
        Button button=findViewById(R.id.button);
        textView=findViewById(R.id.text_view);
        button.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //假設此處進行了耗時操作，最終得到結果字符串data
                data="Nice to meet you";
                Message message=new Message();
                message.what=UPDATE_TEXT;
                handler.sendMessage(message);
            }
        }).start();
    }
}

首先，這么寫，是肯定沒有錯誤的！程序也可以正常運行。但是IDE給出了警告：“This Handler class should be static or leaks might occur”。

這個警告的意思是：我們使用Handler這個類時，應該將其聲明為靜態，否則會導致內存泄露。

那么，為什么會發生內存泄露呢？原因是：

第一：當我們通過Handler對象的sendMessage()方法發送一個Message對象時，該Message對象持有對該Handler對象的引用（正是依靠這個引用，Looper在消息隊列中取出該Message對象后，才能准確地將該Message對象分派回該Handler對象！）。

第二，我們在主線程中創建Handler對象時，為了重寫其handleMessage()方法，使用了匿名內部類的方式來創建該Handler對象。而匿名內部類和非靜態內部類都是隱性地持有一個對外部類的引用！所以，該Handler對象持有外部類MainActivity的引用。

以上兩個結合在一起，問題就來了：Message對象持有Handler對象引用，Handler對象持有MainActivity的引用。所以，MainActivity該活動永遠無法被內存回收，直到Message被回收為止！如果Message對象在子線程中被發送至消息隊列，然后一直沒有被處理，該活動所在的主線程也會一直掛着，而不會被內存回收。所以，會導致內存泄露。

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知道了原因，那么解決方法是什么？其實之前的警告，已經給出了解決方案。那就是通過靜態內部類的方式創建Handler對象，因為靜態內部類不會持有對外部類對象的引用。

這時候，我又自然而然地創建一個靜態內部類，繼承自Handler類，然后重寫其handleMessage方法。

 private static class MyHandler extends Handler{
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
                    
            
        }
    }

 

但是，此處又出現了一個問題！如果我不持有對外部類的引用了，那么我怎么使用外部類的方法和對象？畢竟我是要在handleMessage()方法中進行UI操作的。

對於這種使用了靜態內部類來避免內存泄露，同時又需要調用外部類的方法的情況：可以使用弱引用！即我們在該內部類中聲明一個對外部類對象的弱引用。這樣即可以調用外部類的方法，又不會導致內存泄露。

具體修改后的代碼，如下：

package com.shaking.androidthreadtest;

import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;
import java.lang.ref.WeakReference;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{
    private static final int UPDATE_TEXT=1;
    private String data;
    private TextView textView;

    private static class MyHandler extends Handler{
        //使該內部類持有對外部類的弱引用
        private WeakReference<MainActivity> weakReference;
        //構造器中完成弱引用初始化
        MyHandler(MainActivity activity){
            weakReference=new WeakReference<>(activity);
        }
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            //通過弱引用的get()方法獲得外部類對象的引用
            MainActivity activity=weakReference.get();
            activity.textView.setText(activity.data);
        }
    }
    //創建Handler對象
    private MyHandler handler=new MyHandler(this);
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main_layout);
        Button button=findViewById(R.id.button);
        textView=findViewById(R.id.text_view);
        button.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //假設此處進行了耗時操作，最終得到結果字符串data
                data="Nice to meet you";
                Message message=new Message();
                message.what=UPDATE_TEXT;
                handler.sendMessage(message);
            }
        }).start();
    }
}

完美解決以上所有問題！6~

最后推薦直接使用最后的解決方案：靜態內部類+弱引用。