点击页面上的按钮后更新TextView的内容，谈谈你的理解？（阿里面试题 参照Alvin笔记 Handler源码解析）

阿里面试题：
点击页面上的按钮后更新TextView的内容，谈谈你的理解？

首先，这个一个线程间通信的问题，可以从Handler的角度进行解释，可以从五个角度分析这个问题：
1、需要在主线程更新UI，不能在子线程更新UI（Only the original thread that created a view hiearchy can touch its views）；

2、需要在子线程创建Handler，并且需要为这个Handler准备Looper，否则会报错（Can't create handler inside thread
that has not called Looper.prepare() ）；

3、Handler使用不当可能引起的内存泄漏(OOM,在所有的OOM问题，因为handler使用不当而导致OOM是最多的)；

4、Message的优化（最好使用Handler.obtainMessage() ，直接new Message会带来内存的消耗 ）;

5、在Handler把消息处理完了以后，但是页面销毁了，这个时候可能Handler会更新UI，但是比如
textview、imageview之类的资源引用不见了，就会抛出NullPointer Exception异常；

Handler整体框架，看源码最忌讳看细节，容易迷失，应该先了解框架，再看类的基本关系，然后再
深入源码分析。

一、Handler能做什么？

1、处理延时任务：设定将来某个时间处理某个事情；
2、线程间通信：主线程和子线程间的通信；

 

以下为相关图解：

图一:Handler、Message、MessageQueue、Looper、Thread

 从上图中可以看出，要想理解上图，先要理解五个类：

Message、Handler、Looper、MessageQueue、Thread。前四个大家都知道，但是Thread大家可能就不太关注了，因为Thread一直在背后默默为这个通信在做一些事情。

看源码要先从我们经常使用的地方看起，例如：这就是我们经常使用Handler和Message的场景：

                    Message message = handler.obtainMessage();
                    handler.sendMessage(message);

参照使用流程进行解读：
handler.sendMessage() ----> 发送消息 ----> MessageQueue.enqueueMessage()，

ActivityThread----> Looper.loop() ----> MessageQueue.next()  返回、销毁队列里面的消息

-->  msg.target.dispatchMessage(msg);

msg.target.dispatchMessage(msg);

Looper.java

public static void loop() {
	for (;;) {
		Message msg = queue.next(); // might block
		try {
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            end = (slowDispatchThresholdMs == 0) ? 0 : SystemClock.uptimeMillis();
        } finally {
            if (traceTag != 0) {
                Trace.traceEnd(traceTag);
            }
        }
	}
}

 

 

图二：Handler主要函数即流程

图三：MessageQueue流程

 M1、M2和M3是现有的消息队列，当M4加入队列时，会比较M4和队列中其他消息（即M1、M2和M3）的执行那个时间，然后把M4放在合适的位置（在上图中M4的时间小于M3的时间，即M4需要先被执行，所以M4插入到M3之前），然后，按照时间的先后顺序挨个取出消息。

源码体现：MessageQueue.enqueueMessage(Message msg, long when)

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
	Message p = mMessages;
	Message prev;
	for (;;) {
                    prev = p;
                    p = p.next;
                    if (p == null || when < p.when) {
                    	//当前消息的执行时间小于队列中某个消息的时间，就break跳出for循环
                        break;
                    }
                }
                //跳出循环后，插入该消息
                msg.next = p; 
                prev.next = msg;
}

MessageQueue中有一个 Message next() 方法：

Message next() {

	for (;;) {
		if (msg != null) {
            if (now < msg.when) {
                // Next message is not ready.  Set a timeout to wake up when it is ready.
                nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
            } else {
                // Got a message.
                mBlocked = false;
                if (prevMsg != null) {
                    prevMsg.next = msg.next;
                } else {
                    mMessages = msg.next;
                }
                msg.next = null;
                if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
                msg.markInUse();
                return msg;
            }
        }
	
	}

}

该方法对消息队列的Messages进行轮询，当该消息的执行时间到了，就return msg，即跳出循环，发送消息。然后，就跳转到下一个消息继续执行此逻辑。（这就是next的含义，这个消息处理了，就处理下一个消息）。

那么，这个next()方法是由谁调用的呢？

Looper.loop()

public static void loop() {

	for (;;) {
		Message msg = queue.next(); // might block

 		try {
 			//分发消息 消息处理完毕
            msg.target.dispatchMessage(msg);
            end = (slowDispatchThresholdMs == 0) ? 0 : SystemClock.uptimeMillis();
        } finally {
            if (traceTag != 0) {
                Trace.traceEnd(traceTag);
            }
        }

	}

}

 

图四：MessageQueue消息入队、出队

上图完美解释了Handler是怎么完成线程间通信这个问题的，通过MessageQueue的这种生产者消费者模式实现了线程间消息的传递。主线程和子线程都是从内存中存取消息，这样就巧妙的实现了跨线程，因为内存是共有的，无论什么线程都是可以使用内存的。

 那么，源码中是怎么实现阻塞呢？让我们来看一看
首先是入队阻塞：
MessageQueue.java

// 有native标识，说明这是内核Linux方法，这是内核需要执行的操作
private native void nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis); 

Message next() {
	
	//如果nextPollTimeoutMillis大于0，就会调用该方法，让线程阻塞，这里调用的Linux内核的方法让MessageQueue阻塞
	nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
	for (;;) {
		final long now = SystemClock.uptimeMillis();
		if (msg != null) {
			if (now < msg.when) {
                  // Next message is not ready.  Set a timeout to wake up when it is ready.
                  // 若干msg的时间大于当前，即msg需要在未来某个时间来执行
                  // nextPollTimeoutMillis就是这个时间差， 即需要多久来执行该msg
                      nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, 
                                    Integer.MAX_VALUE);
                   }
		}
	}
}

然后是出队阻塞：
MessageQueue.java

//通过Linux层唤醒队列
private native static void nativeWake(long ptr);

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
	boolean needWake;
	if (needWake) {
       nativeWake(mPtr);
    }
}

 

ThreadLocal:

ThreadLocal 简单可以理解为一个HashMap

key值存储的是是ThreadID，即线程ID

value值存储的是对应的Looper，从这个层面理解一个Thread对应绑定一个Looper

使用这种数据结构，实现了线程隔离的目标

源码理解：Looper.java
static final ThreadLocal sThreadLocal = new ThreadLocal();

既然ThreadLocal跟HashMap很像，为什么不直接用HashMap？

一、HashMap太大了，太臃肿了，用不了那么多功能，ThreadLocal的key值只有一种，那就是线程，其他类型的
数据（string，int等）都用不到。ThreadLocal参照了HashMap的同时，加以简化，方便我们使用。

二、需要考虑线程隔离。每一个线程都是唯一的，使用ThreadLocal能够更好地管理Thread。