HandlerThread原理分析、实战、最佳实践！

本文我们将学习HandlerThread的实现原理，以及开发时，如何正确的使用它来实现我们的开发任务。

HandlerThread源码分析

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设想这样一个场景：我们要在一个线程A中处理业务逻辑，在另一个线程B中，监听A的执行，并进行结果处理。这时我们使用HandlerThread就可以非常简单的实现该功能了。

通常我们的线程交互场景，都是UI线程中启动子线程，并且由子线程完成工作任务，最终结果交给UI线程。现在我们的使用场景是，在子线程中监控其他线程的执行结果（这里的其他线程可以是另一个子线程，也可以是UI线程），并在子线程中进行结果的处理。

通过描述，我们可以得出2点结论：第一，这个过程中，需要存在2个线程；第二，这两个线程需要进行数据传输（交互）。那么，我们很自然的就想到了Handler机制来实现该功能，但是我们自己在一个子线程中，使用Handler稍显麻烦一些，HandlerThread内置了Handler，简化了我们的操作。

HandlerThread构造函数和继承关系：

public class HandlerThread extends Thread {
    int mPriority;
    int mTid = -1;
    Looper mLooper;
    private @Nullable Handler mHandler;

    public HandlerThread(String name) {//构造函数1
        super(name);
        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.
     */
    public HandlerThread(String name, int priority) {//构造函数2
        super(name);
        mPriority = priority;
    }
}

逻辑解析：

1. HandlerThread继承自Thread类，所以它本质上是一个线程类，可以实现线程相关的操作。
2. 我们来看HandlerThread的构造函数，这里有2个重载版本。
3. 第一个构造函数接收一个name参数，直接调用了super方法，为该线程命令，且线程优先级为Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT。
4. 第二个构造函数接收2个参数，可实现线程命名，和设置线程的优先级。

HandlerThread的run方法：

    @Override
    public void run() {
        mTid = Process.myTid();
        Looper.prepare();
        synchronized (this) {
            mLooper = Looper.myLooper();
            notifyAll();
        }
        Process.setThreadPriority(mPriority);
        onLooperPrepared();
        Looper.loop();
        mTid = -1;
    }

逻辑解析：

1. 我们在创建了HandlerThread实例之后，调用start()方法执行，ART虚拟机会帮我们创建一个线程对象，然后在子线程中执行run方法。
2. run方法中，执行了Looper.prepare()方法，创建了一个Looper对象并绑定到该线程。
3. 然后在同步块中，执行了mLooper的赋值，调用notifyAll通知Looper已创建完成。
4. 调用Process.setThreadPriority方法设置线程优先级。
5. 调用空方法onLooperPrepared，通常用于回调使用。
6. 最后调用Looper.loop()方法，启动该线程的消息循环。

getLooper方法：

    public Looper getLooper() {
        if (!isAlive()) {//判断线程是否存活
            return null;
        }
        
        // If the thread has been started, wait until the looper has been created.
        synchronized (this) {
            //如果线程存活，但mLooper没有创建完成，则等待
            while (isAlive() && mLooper == null) {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        }
        return mLooper;//返回当前线程的Looper对象
    }

逻辑解析：

1. getLooper方法可以返回当前线程绑定的Looper对象，我们可以使用该对象作为参数，创建一个该线程的Handler对象，用于线程交互。
2. getLooper方法首先会判断当前线程是否存活，如果存活，则继续。
3. 如果线程存活，但Looper对象还没有创建完成，则调用wait方法进行等待（Looper创建完成后，会在HandlerThread的run方法中，调用notifyAll()通知，以继续执行当前逻辑）。
4. 最后返回Looper对象即可。

HandlerThread的getThreadHandler方法

    /**
     * @return a shared {@link Handler} associated with this thread
     * @hide
     */
    public Handler getThreadHandler() {
        if (mHandler == null) {
            mHandler = new Handler(getLooper());
        }
        return mHandler;
    }

1. 如果我们不想自己创建Handler对象，也可以使用HandlerThread为他们提供的Handler对象。
2. getThreadHandler方法返回一个当前线程的Handler对象。
3. 它是一个隐藏方法，我们在应用中不可调用。

HandlerThread的退出

    //立即执行退出
    public boolean quit() {
        Looper looper = getLooper();
        if (looper != null) {
            looper.quit();
            return true;
        }
        return false;
    }
    //处理完成已到执行时间的消息后退出。
    public boolean quitSafely() {
        Looper looper = getLooper();
        if (looper != null) {
            looper.quitSafely();
            return true;
        }
        return false;
    }

当不需要HandlerThread时，需要调用quit方法或quitSafely方法结束线程管理的Looper消息循环。

HandlerThread实战

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HandlerThread的实现其实并不复杂，我们以一个简单Demo来看它的使用。

Demo

public class HandlerThreadTest {
    private final static String TAG = "budaye";
    public static final int HT_MSG = 1;
    private HandlerThread mHandlerThread = new HandlerThread("myHandlerThread", Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
    private Handler mHandler = null;

    public void startHandlerthread(){
        mHandlerThread.start();
        if (mHandler == null){
            mHandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()){
                @Override
                public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
                    super.handleMessage(msg);
                    switch (msg.what){
                        case HT_MSG:
                            Log.d(TAG, "当前线程：" + Thread.currentThread());
                            Log.d(TAG, "收到其他线程发送过来的消息了");
                            break;
                    }
                }
            };
        }
    }
    public void sendMessage() {
        Log.d(TAG, "当前线程：" + Thread.currentThread());
        Message msg = Message.obtain();
        msg.what = HT_MSG;
        mHandler.sendMessage(msg);
    }
}

逻辑解析：

1. 在HandlerThreadTest里，创建了一个HandlerThread对象。
2. 调用startHandlerthread方法，开始了HandlerThread对象的线程消息循环，并且创建了一个mHandler对象，用于处理其他线程发送过来的消息。
3. 我们可以在UI线程中调用sendMessage方法来发送给HandlerThread线程一个消息，并在mHandler对象的handleMessage方法中进行处理。

Demo日志输出

25208-25208/com.example.simpledemo D/budaye: 当前线程：Thread[main,5,main]
25208-25284/com.example.simpledemo D/budaye: 当前线程：Thread[myHandlerThread,5,main]
25208-25284/com.example.simpledemo D/budaye: 收到其他线程发送过来的消息了

我们分别在2个线程中输出了日志。

最佳实践&总结

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1. HandlerThread是一个异步处理的工具类，它可以帮助我们很轻松的实现异步线程处理。
2. HandlerThread继承自Thread类，它的本质是一个线程类。
3. HandlerThread实现原理非常简单，它利用了Handler原理，在内部了一个Looper循环，并绑定到当前线程中。
4. 我们使用创建一个Handler对象，绑定到HandlerTHread对象所对应的Looper，并处理其他线程发送过来的消息。
5. HandlerThread在构造方法中可以设置线程优先级，默认使用Process.THREAD_PRIORITY_DEFAULT作为默认优先级。
6. 我们在应用过程中，不要大量使用HandlerThread来执行异步任务，这样会造成线程资源的浪费，大量的异步任务，建议使用线程池来进行操作。
7. HandlerThread的线程优先级设定一定要注意，如果任务优先级不高，则应该设置成后台任务优先级，避免和UI线程抢占系统资源。