Android Handler詳解、使用（倒計時、驗證碼）

一、爲什麼要使用Handler

當出現耗時操作，並需要根據耗時操作返回結果時：

當Android的一個程序開啓的時候，他會開啓一個主線程，也就是常說的UI線程，但是大家都知道不能在主線程中進行耗時操作，就是各種下載、IO操作、等等，如果時間過長那麼會出現一個ANR無響應的對話框，提示等待或者關閉。所以我們把這些耗時的操作放入子線程中去執行。

我們將耗時操作放入子線程中執行的話又會出現一個問題，就是當我們執行耗時操作的時候又想對UI更新操作怎麼辦？
子線程沒有辦法對UI界面上的內容進行操作，如果操作，將拋出異常：CalledFromWrongThreadException

也就是說我們在Android中處理多線程要保證一下兩點：

1.不要阻塞UI線程

2.不要在UI線程之外訪問Android UI工具包（TextView.setText()這樣的操作）

所以這時就需要一種機制：主線程可以發送“命令/任務”給子線程執行，然後子線程反饋執行結果；
那麼爲了實現子線程中操作UI界面，Android中引入了Handler消息傳遞機制，目的是打破對主線程的依賴性。

二、那麼什麼是Handler呢？

一個Handler允許你發送和處理消息（Message）以及與一個線程的消息隊列相關的Runnable對象。每個Handler實例都和單個線程以及該線程的消息隊列有關。當你創建了一個新Handler，它就會和創建它的線程/消息隊列綁定，在那以後，它就會傳遞消息以及runnable對象給消息隊列，然後執行它們。

需要使用Handler有兩大主要的原因：
（1）在將來的某個時間點調度處理消息和runnable對象；
（2）將需要執行的操作放到其他線程之中，而不是自己的；

調度處理消息是通過調用post(Runnable), postAtTime(Runnable, long),postDelayed(Runnable, long), sendEmptyMessage(int), sendMessage(Message),sendMessageAtTime(Message, long)和sendMessageDelayed(Message,long)等方法完成的。其中的post版本的方法可以讓你將Runnable對象放進消息隊列；sendMessage版本的方法可以讓你將一個包含有bundle對象的消息對象放進消息隊列，然後交由handleMessage(Message)方法處理。（這個需要你複寫Handler的handleMessage方法）

你必需要知道的：

若在主線程中實例化一個Handler對象，例如： Handler mHandler = newHandler();

此時它並沒有新派生一個線程來執行此Handler，而是將此Handler附加在主線程上，故此時若你在Handler中執行耗時操作的話，還是會彈出ANR對話框！

三、一個簡單的示例，驗證碼倒計時的實現

先上一張圖吧

1.創建一個Handler對象並實現其中的handleMessage方法

private Handler handler = new Handler(){
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            switch (msg.what) {
                case 0:
                    break;
            }
        }
    };

2.在點擊方法中開啓線程循環發送消息

    //send方式發送驗證碼
    public void sendMessageClick(View view) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
              for(int i = 59;i>=0;i--){
                  Message msg = handler.obtainMessage();
                  msg.arg1 = i;
                  handler.sendMessage(msg);
                  try {
                      Thread.sleep(1000);
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
            }
        }).start();
    }

3.對handleMessage方法進行完善

    private Handler handler = new Handler(){
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            switch (msg.what) {
                case 0:
                    if(msg.arg1==0){
                        button_send.setText("點擊發送驗證碼");
                        button_send.setClickable(true);
                    }else{
                        button_send.setText("請在("+msg.arg1+"秒)後再次點擊按鈕");
                        button_send.setClickable(false);
                    }

                    break;
            }
        }
    };

但是！上述代碼並不算是一個很好的代碼，因爲沒有考慮到Handler的內存泄露問題，那麼這個內存泄露是如何產生的呢？又應該如何去解決。

因爲Handler會持有一個外部類的引用，例如在Mainactivity中創建，那麼會獲取到Mainactivity的引用，因爲Handler是他的內部類，內部類的對象要依賴於外部類。當你使用的時候，如果退出了Mainactivity那麼Handler對象應該被銷燬，但是當你退出的時候Handler還在工作的話，那麼這個Mainactivity並不能被退出。也就是Handler執行後纔會退出，依然佔用內存，也就造成了內存泄露。

解決辦法：

1.定義一個內部類時會默認擁有外部類對象的引用，所以建議使用內部類時最好定義爲一個static靜態內部類。（因爲靜態內部類相當於外部類，不依賴外部類對象）

2.創建一個自定義的Handler類並集成Handler

3.定義一個弱引用定義當前對象

private static class MyHandler extends Handler{
        private final WeakReference<MainActivity> weakReference;
        public MyHandler(MainActivity activity) {
            weakReference = new WeakReference<MainActivity>(activity);
        }
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            MainActivity activity = weakReference.get();
            if(activity!=null){
                switch (msg.what) {
                    case 0:
                        if(msg.arg1==0){
                            button_send.setText("點擊發送驗證碼");
                            button_send.setClickable(true);
                        }else{
                            button_send.setText("請在("+msg.arg1+"秒)後再次點擊按鈕");
                            button_send.setClickable(false);
                        }
                        break;
                }
            }
        }
    }

4.創建一個自定義Handler對象

private MyHandler myHandler = new MyHandler(this);

四、上述是使用send，那麼如何使用Post呢？

1.最開始還是一樣的方式

2.將Runnable對象發送到消息隊列中，按照隊列的機制按順序執行不同的Runnable對象中的run方法。

    //post方式發送驗證碼
    public void sendMessagePostClick(View view) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for(int i = 59;i>=0;i--){
                    Message msg = myHandler.obtainMessage();
                    msg.arg1 = i;
                    final int finalI = i;
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    myHandler.post(new Runnable() {
                        @Override
                        public void run() {
                            if(finalI ==0){
                                button_post.setText("點擊發送驗證碼");
                                button_post.setClickable(true);
                            }else{
                                button_post.setText("請在("+ finalI +"秒)後再次點擊按鈕");
                                button_post.setClickable(false);
                            }
                        }
                    });
                }
            }
        }).start();
    }

五、如果在消息處理的時候有延時操作怎麼辦？

1.post

    //開啓子線程的線程名字
    private HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("myHandlerThread");
    private Handler mHandler = new Handler();
    public void downloadPostClick(View view) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                //第一種方式，在handler綁定在主線程中，其中不能做耗時操作
                mHandler.post(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            Thread.sleep(60000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        Log.e("ceshi", "post線程id"+Thread.currentThread().getId());
                    }
                }) ;
/*                //開啓了子線程，可以耗時操作了
                handlerThread.start();
                mHandler = new Handler(handlerThread.getLooper());
                mHandler.post(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        Log.e("ceshi", "post線程id"+Thread.currentThread().getName());
                    }
                });*/
            }
        }).start();
    }

如果不開啓子線程的話，就是在主線程中執行耗時操作了，所以開啓一個HandlerThread在這個新建的線程中執行耗時操作。

2.send方式的話那麼在處理的時候使用新的線程就好

六、原理

1.首先是基本的概念：

a.Message：消息對象，其中包含了消息ID，消息處理對象以及處理的數據等，由MessageQueue統一列隊，終由Handler處理。用於重複利用，避免大量創建消息對象，造成內存浪費

b.Handler：消息處理者，負責Message的發送及處理。使用Handler時，需要實handleMessage(Message msg)方法來對特定的Message進行處理，例如更新UI等。Handler類的主要作用：（有兩個主要作用）1）、在工作線程中發送消息；2）、在主線程中獲取、並處理消息。

c.MessageQueue：消息隊列，用來存放Handler發送過來的消息，並按照FIFO規則執行。當然，存放Message並非實際意義的保存，而是將Message串聯起來的，等待Looper的抽取。

d.Looper：消息泵（消息對象的處理者），不斷地從MessageQueue中抽取Message執行。因此，一個MessageQueue需要一個Looper。

e.Thread：線程，負責調度整個消息循環，即消息循環的執行場所。

首先Handler創建一個Message對象，存放如消息隊列中，然後消息泵從隊列中取出Message對象（FIFO原則）

，當取出對象後交送給Handler的消息處理者handleMessage（Message msg）去處理消息。其中Message Pool是消息池，當消息創建後如果在執行那麼則創建新的，如果不在執行那麼從消息池中直接調用就好。

附上驗證碼倒計時的源碼：源碼

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