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HandlerThread和IntentService源码分析

2019/09/23 Android

关于Android消息机制的原理及Handler，MessageQueue，Looper的原理我们在之前有分析过，而HandlerThread则是Android对线程加入了Handler进行了封装处理的产物。而IntentService则是在Service基础上加入了HandlerThread的封装，今天就它们我们来分析下源码及各自使用的场景。

HandlerThread

HandlerThread是一种自带Looper的线程，Looper在创建线程的时候就会自动产生，HandlerThread自己会维护自己的一个消息队列。通过HandlerThread中的Looper创建出Handler，通过这个Handler就可以向HandlerThread中发送要执行的任务，因为创建的HandlerThread为非主线程（子线程），所以执行的是一种异步任务。同时因为HandlerThread拥有自己的消息队列，发送的任务也会被依次添加到该消息队列中，所以HandlerThread同时是顺序的执行异步任务。下面就以上特点，我们通过源码分析来验证。

HandlerThread源码很简单，我们可以通过使用它的顺序来分析。首先使用的时候需要先调用start()启动线程，然后通过Looper构造Handler，然后通过Handler发送任务到HandlerThread中。而线程调用start()创建线程之后会调用run()执行，所以我们首先来看下run()函数。

    @Override
    public void run() {
        mTid = Process.myTid();
        // 首先创建HandlerThread线程的Looper
        Looper.prepare();
        synchronized (this) {
            mLooper = Looper.myLooper();
            notifyAll();
        }
        // 设置线程优先级
        Process.setThreadPriority(mPriority);
        // Looper启动前的准备工作
        onLooperPrepared();
        // 开始Looper循环。
        Looper.loop();
        mTid = -1;
    }

在run()方法中，首先通过Looper.prepare()来创建Looper，然后设置完线程的优先级之后及Looper启动前的准备工作之后就调用Looper.loop()开始启动Looper处理消息队列中的消息了。这里的onLooperPrepared()是一个保护函数，可重写它来完成一些loop()前的操作。

在消息队列启动之后，我们就可以通过线程中的Looper()来创建Handler了，在Android消息机制中我们有分析知道，Handler工作在其创建它的线程中，所以Handler是在HandlerThread中处理消息。而HandlerThread又是一个子线程,同时该子线程中也创建了Looper并执行了loop()，所以印证了开头所说，HandlerThread是一种顺序执行(串行执行)异步任务的Thread。所以如果某一个任务执行时间过长，那么就会导致之后的任务相对应的被延迟。

最后，需要注意的一点就是，当HandlerThread使用完之后，因为子线程中的Looper一直不断地在loop()，所以我们需要及时的使用quit()或者quitSafely()进行退出。两者区别是quit()将会立即退出消息队列，不会再处理消息队列中的延迟消息(postDelay发送的消息)和非延迟消息，而quitSafely()则是会处理消息队列中的消息，然后再退出消息队列。

IntentService

IntentService是一个抽象类，使用时需要自定义一个类来继承它。它继承于Service，并且内部自带HandlerThread，用于在Service中处理异步任务。自定义IntentService时，需要重写onHandleIntent()，该方法在HandlerThread(子线程)中执行。然后通过startService()来启动服务。我们先来看下IntentService创建时执行的onCreate()方法。

    @Override
    public void onCreate() {
        // TODO: It would be nice to have an option to hold a partial wakelock
        // during processing, and to have a static startService(Context, Intent)
        // method that would launch the service & hand off a wakelock.

        super.onCreate();
        // 创建HandlerThread。
        HandlerThread thread = new HandlerThread("IntentService[" + mName + "]");
        // 然后启动HandlerThread线程。
        thread.start();

        mServiceLooper = thread.getLooper();
        // 创建Handler，用来将数据发送到HandlerThread线程中的任务执行。
        mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
    }

在创建IntentService时，会创建HandlerThread并启动，同时会根据HandlerThread的looper来创建一个类内部定义的Handler，这个在HandlerThread线程中执行的Handler是怎么处理任务的呢，我们再来看下类内部定义的ServiceHandler。

    private final class ServiceHandler extends Handler {
        public ServiceHandler(Looper looper) {
            super(looper);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            // 调用重写的抽象函数来执行任务。
            onHandleIntent((Intent)msg.obj);
            // 执行完任务之后将服务关闭，无需用户手动关闭
            stopSelf(msg.arg1);
        }
    }
    ......
    // 需要重写的抽象函数，在这个函数中执行需要处理的任务
    protected abstract void onHandleIntent(@Nullable Intent intent);

ServiceHandler接收到消息时会先调用IntentService必须要重写的函数onHandleIntent()来执行任务，执行完任务之后便会调用stopSelf()来停止服务，无需用户手动关闭。

知道了IntentService是如何来执行任务的，现在我们需要了解哪里触发了ServiceHandler来发送消息。在Service中我们知道当我们调用了startService()之后便会触发服务的onStartCommand()。同理，我们来IntentService的onStartCommand()函数。

    /** 注释中也要求你使用IntentService时候需要重写 onHandleIntent()方法。
     * You should not override this method for your IntentService. Instead,
     * override {@link #onHandleIntent}, which the system calls when the IntentService
     * receives a start request.
     * @see android.app.Service#onStartCommand
     */
    @Override
    public int onStartCommand(@Nullable Intent intent, int flags, int startId) {
        onStart(intent, startId);
        return mRedelivery ? START_REDELIVER_INTENT : START_NOT_STICKY;
    }

onStartCommand()函数中将我们传入的Intent传入了onStart()函数。

    @Override
    public void onStart(@Nullable Intent intent, int startId) {
        // ServiceHandler发送消息去执行任务
        Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
        msg.arg1 = startId;
        msg.obj = intent;
        mServiceHandler.sendMessage(msg);
    }

可以看到，当调用startService()的时候触发onStartCommand()，然后在onStart()中ServiceHandler类型的handler会将Intent封装到message中发送，触发之前ServiceHandler中的handleMessage(),最终触发onHandleIntent()来执行任务。

所以，使用IntentService时需要先自定义一个类继承它，然后重写抽象函数onHandleIntent()(任务逻辑在其中执行)，通过调用startService来触发ServiceHandler类型的handler发送消息给HandlerThread中的消息队列，所以onHandleIntent()会在子线程HandlerThread中执行，在任务执行完之后会自动调用stopSelf()停止服务。

实现Demo

实现demo GitHub传送门

总结

  • HandlerThread通过继承Thread，在子线程中会创建Looper并开启自己线程的消息队列，通过handler将任务发送到HandlerThread在子线程中执行，并且由于维护了自己的消息队列，所以执行任务是串行执行的。使用HandlerThread可以避免多开线程来执行多个任务，可通过handler不断发送任务到HandlerThread中执行。所以如果有任务耗时过长，就会导致后续任务执行的延迟。

  • IntentService继承于Service，内部含有HandlerThread来处理任务。Service本身执行在主线程中，由于自带了HandlerThread，所以任务执行在子线程中，并且可以通过多次调用startService来多次执行任务。并且IntentService在每次执行完任务之后会自动停止服务，所以也无需用户手动停止。

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