优化 Android Handler提升性能与稳定性

介绍 Handler

Handler 是一个常见的组件，它在 Android 应用程序开发中被广泛使用。Handler 可以将消息传递给主线程，使开发者能够在子线程中进行长时间的耗时操作，同时也避免了因在主线程中更新 UI 而出现的卡顿和 ANR 问题。

Handler 的问题

尽管 Handler 能够帮助处理一些繁琐的任务，然而如果不进行优化，Handler 自身却可能成为你应用程序的问题所在。

以下列出一些常见的 Handler 问题：

内存泄漏

因为 Handler 实例通常会保留对主线程的引用，而主线程通常不会被销毁，所以你在应用程序中使用 Handler 时，很有可能会遇到内存泄漏的问题。

ANR

在处理大量消息时，使用 Handler 造成运行过程变慢。此时，当主线程无法在规定时间内完成属于它的操作时，就会发生一种无法响应的情况 ANR。

线程安全问题

如果你没有很好地处理并发问题，Handler 在多个线程中对同一实例的使用，可能会引发线程的安全问题。

优化方法

为了避免以上问题，可以尝试以下优化方法：

使用静态内部类

一个优化处理内存泄漏的方法是将 Handler 实例声明为静态内部类。这样，Handler 将不会保留对外部类的引用，从而避免了内存泄漏。

public class MyActivity extends Activity {

    private static class MyHandler extends Handler {
        private final WeakReference<MyActivity> mActivity;

        public MyHandler(MyActivity activity) {
            mActivity = new WeakReference<MyActivity>(activity);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            MyActivity activity = mActivity.get();
            if (activity != null) {
                // do something
            }
        }
    }

    private final MyHandler mHandler = new MyHandler(this);
}

移除Handler的回调

为了避免Handler泄露，可以再在Activity或Fragment的生命周期方法中移除Handler的回调。

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    handler.removeCallbacksAndMessages(null);
}

使用子线程与消息延迟

为避免 Handler 运行缓慢和 ANR 的问题，
可以将耗时任务放在子线程中执行，并在需要更新UI时使用Handler进行线程间通信。
如果消息队列中的消息太多，可以让主线程先处理其他任务，再延迟消息的处理时间。

Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        // 在主线程更新UI
    }
};

// 在子线程中执行耗时任务
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 执行耗时操作

        handler.sendMessage(handler.obtainMessage());
    }
}).start();

private static final int MAX_HANDLED_MESSAGE_COUNT = 500;

private Handler mHandler = new Handler() {
    private int mHandledMessageCount = 0;

    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        // do something

        mHandledMessageCount++;
        if (mHandledMessageCount > MAX_HANDLED_MESSAGE_COUNT) {
            mHandler.postDelayed(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    mHandledMessageCount = 0;
                }
            }, 1000);
        }
    }
};

使用 HandlerThread

为了避免出现线程安全问题，可以使用 HandlerThread 来创建线程从而处理消息。这样做的好处是不必担心多个线程同时访问同一个 Handler 实例的问题。

public class MyHandlerThread extends HandlerThread {
    private static final String TAG = "MyHandlerThread";

    private Handler mHandler;

    public MyHandlerThread() {
        super(TAG);
    }

    @Override
    protected void onLooperPrepared() {
        mHandler = new Handler(getLooper()) {
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                // do something
            }
        };
    }

    public Handler getHandler() {
        return mHandler;
    }
}

使用 SparseArray

如果你的应用程序中有多个 Handler，可以使用 SparseArray 来管理它们。SparseArray 是一个类似于 HashMap 的数据结构，它可以非常高效地管理多个 Handler 实例。

private SparseArray<Handler> mHandlerArray = new SparseArray<>();

private void initHandlers() {
    mHandlerArray.put(1, new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            // do something
        }
    });

    mHandlerArray.put(2, new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            // do something
        }
    });

    // add more handlers
}

private void handleMessages(int handlerId, Message msg) {
    Handler handler = mHandlerArray.get(handlerId);
    if (handler != null) {
        handler.handleMessage(msg);
    }
}

使用 MessageQueue.IdleHandler

如果你的应用程序中有长时间运行的任务，可以使用 MessageQueue.IdleHandler 来执行它们。MessageQueue.IdleHandler 是一个回调接口，它可以在没有消息时执行任务。

private void executeLongRunningTask() {
    Looper.myQueue().addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {
        @Override
        public boolean queueIdle() {
            // do something
            return false; // remove the idle handler
        }
    });
}

结论

Handler 作为 Android 应用程序中非常重要的一个组件，但如果不进行优化，将可能影响应用程序的性能和稳定性。通过这篇文章，我们可以有效地避免问题的出现，让应用程序更加高效稳定。