这是一篇描述 Handler消息机制 的文章
目录
大纲
概念
概述
详细描述
执行流程
初步使用
在主线程中使用
sendMessage(Message)
post(Runnable)
在次线程中使用
我的Demo
源码原理
相关面试题
感谢
感谢developer.android.google！~
感谢各位大大提供了各种学习资料 ！~
感谢自己 感谢你们！~
学习资料：
Handler消息传递机制浅析
Android多线程：手把手带你深入Handler源码分析（上）
Android多线程：手把手带你深入Handler源码分析（下）
大纲
概念
Handler，英[ˈhændlə(r)] 美[ˈhændlər] ，译为处理器；句柄；处理程序；处理者；处理
概述
很多时候，耗时任务都是需要放到次线程去执行的，次线程任务执行完毕之后，主线程需要及时的进行一个UI的更新与反馈以告知用户，那么如何能够及时？主线程何时才知道次线程完成了任务？——Handler，就是主次线程沟通的一个桥梁。
详细描述
查阅官方对于Handler的描述可知，Handler 继承于Object，它允许我们发送和处理与线程MessageQueue关联的Message与Runnable对象。每个Handler都与一个线程以及该线程的消息队列关联。当我们创建一个新的Handler时，它被绑定到正在创建它的线程/该线程的消息队列——从那时起，它将消息和runnables传递给该消息队列并在消息从消息队列中取出时，执行它们。
Handler有两个主要用途：
（1）安排messages和runnables在将来的某个时刻被执行；
（2）将在不同的线程上执行的操作排入队列。
整个Handler的消息调度离不开以下几个方法：
（1）post(Runnable)
（2）postAtTime(java.lang.Runnable, long)
（3）postDelayed(Runnable, Object, long)
（4）sendEmptyMessage(int)
（5）sendMessage(Message)
（6）sendMessageAtTime(Message, long)
（7）sendMessageDelayed(Message, long)
post(Runnable)，将Runnable对象添加到消息队列message queue中，该Runnable对象将在该Handler所连接的线程上运行；sendMessage(Message)，它将在消息队列message queue的末尾添加一条消息，而这条消息，它是在当前时间之前的所有挂起消息之后。它将以handleMessage(Message)的形式在附加到此Handler的线程中接收。
当向Handler发布或发送消息时，可以允许在message queue准备好处理该项时立即处理该项，或者指定处理该项之前的延迟或处理该项的绝对时间。后两者允许实现超时、标记和其他基于时间的行为。
为应用程序创建进程时，其主线程专用于运行消息队列message queue，该队列负责管理顶级应用程序对象（活动，广播接收器等）及其创建的任何窗口。我们可以创建自己的线程，并通过Handler与主应用程序线程进行通信。这是通过调用post或sendMessage方法完成的，然后，将在Handler的消息队列message queue中调度给定的Runnable或Message，并在适当时进行处理。
执行流程
Handler执行流程如图所示：
4个关键词：
//1，Looper：循环器，用于管理MessageQueue，不断地循环消息，不断地从中取出Message分发给对应的Handler处理，每个线程只能够有一个Looper。
//2，Message：消息对象。
//3，MessageQueue：存放消息对象的消息队列，队列它是一种先进先出的数据结构。
//4，Handler：处理消息对象的处理器。
//注意：系统在创建主线程的时候，会初始化一个Looper对象，同时也会把它关联的MessageQueue创建好，所以我们的Handler在主线程中实例化时，不需要额外的对Looper进行操作（就可以进行信息的发送与处理了）。
初步使用
在主线程中使用
sendMessage(Message)
使用sendMessage(Message)，有如下几个步骤：
//1：在主线程创建一个Handler静态内部类
//2：在主线程实例化第1步中创建的静态内部类
//3：创建一个子线程
//4：在子线程中，通过Handler对象调用sendMessage(Message)方法，将消息发送到消息队列中
//请看代码：
public class HandlerSendMessageTest extends AppCompatActivity {
TextView test;
Handler myHandler;
//1:在主线程创建一个Handler静态内部类
// 静态内部类不会持有外部类的引用 再结合WeakReference使用 可以预防内存泄漏
private static class MyHandler extends Handler {
WeakReference weakReferenceAct;
public MyHandler(MainActivity mainActivity) {
weakReferenceAct = new WeakReference(mainActivity);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what) {
case 1:
weakReferenceAct.get().test.setText("myHandler.sendMessage(msg)");
break;
default:
break;
}
}
}
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
test = findViewById(R.id.test);
//2:实例化内部类
myHandler = new MyHandler(this);
//3：举个栗子 创建一个线程
new Thread() {
@Override
public void run() {
super.run();
SystemClock.sleep(2000);
Message msg = Message.obtain();
msg.what = 1;
msg.obj = "nhan";
//4：在子线程中，通过Handler对象调用sendMessage(Message)方法，将消息发送到消息队列中
myHandler.sendMessage(msg);
}
}.start();
}
}
post(Runnable)
//1：在主线程中实例化一个Handler，得到一个Handler的对象
//2：创建一个子线程
//3：在子线程中，直接调用Handler对象.post(Runnable)方法传入一个Runnable，而后进行相关的UI操作
//请看代码：
public class HandlerPostMessageTest extends AppCompatActivity {
TextView test;
Handler handler;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
test = findViewById(R.id.test);
//1:在主线程中实例化一个Handler，得到一个Handler的对象
handler = new Handler();
//2:举个栗子 创建一个子线程
new Thread() {
@Override
public void run() {
super.run();
//3：在子线程中，直接调用Handler对象.post(Runnable)方法传入一个Runnable，而后进行相关的UI操作
handler.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
test.setText("handler.post(Runnable)");
}
});
}
}.start();
}
}在次线程中使用
public class LooperPrepare extends AppCompatActivity {
Handler handler;
TextView test;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
test = findViewById(R.id.test);
//1：创建一个子线程
new Thread() {
@Override
public void run() {
super.run();
//2：在子线程中 准备Looper对象
Looper.prepare();
//3：实例化Handler 并重写handleMessage（）方法处理消息
handler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what) {
case 1:
test.setText("在子线程中使用Handler");
break;
default:
break;
}
}
};
//4：调用Looper.loop() 运行消息队列
Looper.loop();
}
}.start();
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
Message msg = Message.obtain();
msg.what = 1;
msg.obj = "nhan";
handler.sendMessage(msg);
}
}我的Demo
先欠着吧？回头一定补上 .. - - ，
源码原理
Handler消息机制能够正常运作，如前面的执行流程图所示，它跟Looper、MessageQueue之间是密不可分的，所以对于Handler消息机制源码的分析，以Handler在次线程中的使用为栗子，从头到尾进行分析，那么就慢慢来吧 ——
在子线程中使用Handler，我们首先要能够获取到一个Looper的对象，对于Looper，它最重要的两块，就是prepare()和loop()两个方法：
prepare()源码如下：
/** 将当前线程初始化为一个looper.
* 这使我们有机会在实际循环开始之前创建引用该looper的handlers.
* 请确保在调用此方法后调用{@link #loop()}，并通过调用{@link #quit()}结束该方法。
*/
public static void prepare() {
prepare(true);
}
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
//由这里可以看出，一个线程，只能创建一个Looper
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}我们可以看到，prepare（）最终是返回一个sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed))：
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null)
map.set(this, value);
else
createMap(t, value);
}而这个new Looper(quitAllowed)是作为参数，传入到sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed))当中，可以看到Looper操作中，有new一个消息队列MessageQueue：
private Looper(boolean quitAllowed) {
//创建一个MessageQueue对象
mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
mThread = Thread.currentThread();
}所以我们说，系统在创建主线程的时候，会初始化一个Looper对象，同时也会把它关联的MessageQueue创建好，所以我们的Handler在主线程中实例化时，不需要额外的对Looper进行操作。
那么在创建好Looper对象与MessageQueue之后，就需要在创建好的线程内对Handler进行实例化、重写handleMessage（）方法 .. 并开启消息队列的循环，进而去对消息队列中的消息进行轮询。
此时开启消息队列的循环，loop（）就派上了用场，代码有点长，可以慢慢看：
/**
* 在此线程中运行消息队列。请务必调用 {@link #quit ()} 以结束循环。
*/
public static void loop() {
//获取当前的Looper对象
final Looper me = myLooper();
if (me == null) {
throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
}
//拿到当前Looper对象的消息队列
final MessageQueue queue = me.mQueue;
//确保此线程的标识是本地进程的标识, 并跟踪该标识令牌的实际身份。
Binder.clearCallingIdentity();//重置当前线程上传入 IPC 的标识
final long ident = Binder.clearCallingIdentity();
//中间这里忽略了不重要的代码
//开启循环
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // 从消息队列中取出消息
if (msg == null) {
// 没有消息则表明消息队列正在退出
return;
}
//中间这里忽略了不重要的代码
//开始分发
final long dispatchStart = needStartTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
//结束分发
final long dispatchEnd;
try {
msg.target.dispatchMessage(msg);//分发消息
dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
} finally {
if (traceTag != 0) {
Trace.traceEnd(traceTag);
}
}
//中间这里忽略了不重要的代码
//回收可能正在使用的消息
msg.recycleUnchecked();
}
}
由代码我们也可以看到，在不断的轮询过程中，消息队列是通过next（）方法将消息从消息队列中移出来的：
Message next() {
// 如果消息循环已退出并已释放, 则返回此处。
// 可能会发生这种情况：如果应用程序在退出后尝试重新启动一个不受支持的looper。
final long ptr = mPtr;
if (ptr == 0) {
return null;
}
// pendingIdleHandlerCount 挂起的Handler总数
int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 仅在第一次迭代期间
int nextPollTimeoutMillis = 0;
//开启循环
for (;;) {
if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
Binder.flushPendingCommands();//Binder刷新挂起的命令
}
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
// 尝试检索下一条消息。 如果找到, 则将其返回。
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
if (msg != null && msg.target == null) {
// 查找队列中的下一条异步消息。
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
// 下一条消息未准备好。 设置超时以在准备就绪时唤醒。
nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
} else {
// 得到一个消息。
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;
}
} else {
// 没有更多的消息。
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
// 当所有挂起的消息都被处理, 则处理退出消息。
if (mQuitting) {
dispose();//释放基础消息队列
return null;
}
// 如果第一次空闲, 则获取要运行的空闲者数。
// 空闲handles仅在队列为空或队列中的第一条消息将来将被处理时才运行。
if (pendingIdleHandlerCount < 0
&& (mMessages == null || now < mMessages.when)) {
pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size();
}
if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {
// 没有空闲的handler要运行。 循环, 再等一会儿。
mBlocked = true;
continue;
}
if (mPendingIdleHandlers == null) {
mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)];
}
mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);
}
// 运行空闲的handlers.
// 我们只在第一次迭代期间到达此代码块。
for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {
final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];
mPendingIdleHandlers[i] = null; // 释放对handler的引用
boolean keep = false;
try {
keep = idler.queueIdle();
} catch (Throwable t) {
Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);
}
if (!keep) {
synchronized (this) {
mIdleHandlers.remove(idler);
}
}
}
// 将空闲handler总数重置为 0, 这样我们就不会再次运行它们。
pendingIdleHandlerCount = 0;
// 在调用空闲handler时, 新的消息可以被传递, 以便返回并再次查找挂起的消息无需等待。
nextPollTimeoutMillis = 0;
}
}不断的轮询，不断的将消息取出，不断的去执行对应的消息，这就是我们的Handler消息机制了。
最后，我们分析sendMessage(Message)与post(Runnable)到底有什么差别？
如下图，是sendMessage(Message)与post(Runnable)发送消息，所经过的所有方法：
它们最大的差别就是：sendMessage(Message)需要传入Message，而post(Runnable)需要传入Runnable。
细细分析，post(Runnable)最终return的是sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0)：
/**
* Causes the Runnable r to be added to the message queue.
* The runnable will be run on the thread to which this handler is
* attached.
*
* @param r The Runnable that will be executed.
*
* @return Returns true if the Runnable was successfully placed in to the
* message queue. Returns false on failure, usually because the
* looper processing the message queue is exiting.
*/
public final boolean post(Runnable r)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}而sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0)我们又可以看到，它需要传入一个参数getPostMessage(r)，这个参数，最终返回的也是一个Message类型的对象。
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
private static Message getPostMessage(Runnable r, Object token) {
Message m = Message.obtain();
m.obj = token;
m.callback = r;
return m;
}接下来，post(Runnable)走的都是与sendMessage(Message)相同的方式，所以我们可以认为，它们的本质其实都是相同的，最终的最终，也只是为了把消息压入消息队列MessageQueue中。
自此，整个流程分析完毕。
相关面试题
面试题传送门：200斤牌面试必备Handler面试题 请安利（不停更）