android面试（7）-handler机制

今天开始复习Android的异步消息处理机制，我们先从最熟悉的Handler讲起，还是老套路，一步一步来吧。

1.概念

Android的消息机制的上层接口，通过发送和处理Message和Runnable对象来关联相对应的的线程MessageQueue；

（1）可以让对应的Message和Runnable在未来的某个时间点进行相应处理

（2）让自己想要处理的耗时操作放在子线程，让更新UI的操作放在主线程；

2.handler的使用方法：

（1）使用post（runnable）方法：（其内部其实也是调用sendMessageDelay（）方法）

       （A）创建一个Handler； 

       （B）建立runnable；

       （C）把runnable Post出去；

（2）通过sendMessage方法：

        （A）创建一个Handler，实现handleMessage（）方法

        （B）创建一个Message，通过new或者使用Message.Obtain()方法直接从MessageQueue中拿到message对象；

        （C）调用handler.sendMessage（）方法

3.handler的内部机制：

俗话说的好啊，一个好汉三个帮，android如此强大的Handler机制当然也有“帮手”了。

4.Looper、MessageQueue、Message、Handler的关系

讲到Handler，肯定离不开Looper、MessageQueue、Message这三者和Handler之间的关系，下面简略地带过，详细自己可以查阅相关资料，或者查看源码，这样更方便大家深入学习。

Looper

每一个线程只有一个Looper，每个线程在初始化Looper之后，然后Looper会维护好该线程的消息队列，用来存放Handler发送的Message，并处理消息队列出队的Message。它的特点是它跟它的线程是绑定的，处理消息也是在Looper所在的线程去处理，所以当我们在主线程创建Handler时，它就会跟主线程唯一的Looper绑定，从而我们使用Handler在子线程发消息时，最终也是在主线程处理，达到了异步的效果。

那么就会有人问，为什么我们使用Handler的时候从来都不需要创建Looper呢？这是因为在主线程中，ActivityThread默认会把Looper初始化好，prepare以后，当前线程就会变成一个Looper线程。

MessageQueue

MessageQueue是一个消息队列，用来存放Handler发送的消息。每个线程最多只有一个MessageQueue。MessageQueue通常都是由Looper来管理，而主线程创建时，会创建一个默认的Looper对象，而Looper对象的创建，将自动创建一个MessageQueue。其他非主线程，不会自动创建Looper。

Message

消息对象，就是MessageQueue里面存放的对象，一个MessageQueue可以包括多个Message。当我们需要发送一个Message时，我们一般不建议使用new Message()的形式来创建，更推荐使用Message.obtain()来获取Message实例，因为在Message类里面定义了一个消息池，当消息池里存在未使用的消息时，便返回，如果没有未使用的消息，则通过new的方式创建返回，所以使用Message.obtain()的方式来获取实例可以大大减少当有大量Message对象而产生的垃圾回收问题。

正如上图所示的，handler在整个异步消息处理时，起到至关重要的作用，它有两个作用，一个是发送消息，另一个是处理消息，处理的是来自Looper的消息；

从handler源码中就可以看出，handler的构造方法，在一开始就创建了一个looper，然后looper创建了MessageQueue，

 */
public Handler(Callback callback, boolean async) {
    if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
        final Classextends Handler> klass = getClass();
        if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
                (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
            Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
                klass.getCanonicalName());
        }
    }

    mLooper = Looper.myLooper();
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}

构造方法中的looper是怎么来的呢，它是通过Java中的ThreadLocal.get()方法获得的，ThreadLocal它有其自身的特点，当不同的线程对同一个ThreadLocal进行访问时，不管是它的get方法还是它的set方法，它们对其的操作都仅仅限于各自线程的内部，这就保证了每一个线程对应单独一个Looper；

public static @Nullable Looper myLooper() {
    return sThreadLocal.get();
}

Looper对象是通过prepare方法来创建一个Looper，再将Looper设置给ThreadLocal

private static void prepare(boolean quitAllowed) {
    if (sThreadLocal.get() != null) {
        throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
    }
    sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}

此时handler，MessageQueue和和Looper就关联起来了，我们知道不论我们调用sendMessage还是post方法，都需要开启Looper.loop()方法，那么这个方法到底做了些什么呢？

public static void loop() {
    final Looper me = myLooper();
    if (me == null) {
        throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
    }
    final MessageQueue queue = me.mQueue;

    // Make sure the identity of this thread is that of the local process,
    // and keep track of what that identity token actually is.
    Binder.clearCallingIdentity();
    final long ident = Binder.clearCallingIdentity();

    for (;;) {
        Message msg = queue.next(); // might block
        if (msg == null) {
            // No message indicates that the message queue is quitting.
            return;
        }

        // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
        final Printer logging = me.mLogging;
        if (logging != null) {
            logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                    msg.callback + ": " + msg.what);
        }

        final long slowDispatchThresholdMs = me.mSlowDispatchThresholdMs;

        final long traceTag = me.mTraceTag;
        if (traceTag != 0 && Trace.isTagEnabled(traceTag)) {
            Trace.traceBegin(traceTag, msg.target.getTraceName(msg));
        }
        final long start = (slowDispatchThresholdMs == 0) ? 0 : SystemClock.uptimeMillis();
        final long end;
        try {
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            end = (slowDispatchThresholdMs == 0) ? 0 : SystemClock.uptimeMillis();
        } finally {
            if (traceTag != 0) {
                Trace.traceEnd(traceTag);
            }
        }
        if (slowDispatchThresholdMs > 0) {
            final long time = end - start;
            if (time > slowDispatchThresholdMs) {
                Slog.w(TAG, "Dispatch took " + time + "ms on "
                        + Thread.currentThread().getName() + ", h=" +
                        msg.target + " cb=" + msg.callback + " msg=" + msg.what);
            }
        }

        if (logging != null) {
            logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
        }

        // Make sure that during the course of dispatching the
        // identity of the thread wasn't corrupted.
        final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
        if (ident != newIdent) {
            Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x"
                    + Long.toHexString(ident) + " to 0x"
                    + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "
                    + msg.target.getClass().getName() + " "
                    + msg.callback + " what=" + msg.what);
        }

        msg.recycleUnchecked();
    }
}

这个方法的实质就是开启了一个死循环，从消息队列中逐个获取消息，最后处理消息的过程。看到这里，我们就对Looper有了大致的轮廓，首先，Looper通过prepare方法创建Looper，然后设置给ThreadLocal，再通过loop方法不断从消息队列中获取消息，然后分发消息，我们可以清晰的看到，loop方法最后调用了msg.target.dispatchMessage（msg）方法；

target是什么鬼？继续看

/*package*/ Handler target;

Message中的target其实就是一个Handler；所以，这时我们就惊奇的发现，绕了一圈，最终还是通过handler去把消息传递给消息队列，然后消息队列又将消息分发给handler来处理。这里就提现出上述的Handler的两个作用，一个是接收，发送消息，另一个就是处理消息；

看到这里，对Handler就有一个大致的轮廓了；

（1）Looper取出队头的Message；

（2）对应的Handler调用handlerMessage方法进行消息处理；

（3）处理完成后，还是返回到looper中，就形成的循环；

5.handler引起的内存泄漏：

（1）原因：handler非静态内部类持有外部类的匿名引用，导致外部类无法被回收；

（2）解决办法：handler内部持有外部Activity的弱引用，并把handler改为静态内部类，然后在onDestroy方法中调用handler的removeCallBack（）方法