在Android面试中，有关Handler的面试是一个离不开的话题，下面我们就有关Handler的面试进行一个总结。
1，Handler、Looper、MessageQueue、线程的关系
- 一个线程只会有一个Looper对象，所以线程和Looper是一一对应的。
- MessageQueue对象是在new Looper的时候创建的，所以Looper和MessageQueue是一一对应的。
- Handler的作用只是将消息加到MessageQueue中，并后续取出消息后，根据消息的target字段分发给当初的那个handler，所以Handler对于Looper是可以多对一的，也就是多个Hanlder对象都可以用同一个线程、同一个Looper、同一个MessageQueue。
综上，Looper、MessageQueue、线程是一一对应关系，而他们与Handler是可以一对多的。
2，主线程为什么不用初始化Looper
因为应用在启动的过程中就已经初始化了一个主线程Looper。每个java应用程序都是有一个main方法入口，Android是基于Java的程序也不例外，Android程序的入口在ActivityThread的main方法中，代码如下：
// 初始化主线程Looper
Looper.prepareMainLooper();
...
// 新建一个ActivityThread对象
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false, startSeq);
// 获取ActivityThread的Handler，也是他的内部类H
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
...
Looper.loop();
// 如果loop方法结束则抛出异常，程序结束
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
} 可以看到，main方法中会先初始化主线程Looper，新建ActivityThread对象，然后再启动Looper，这样主线程的Looper在程序启动的时候就跑起来了。并且，我们通常认为 ActivityThread 就是主线程，事实上它并不是一个线程，而是主线程操作的管理者。
3，为什么主线程的Looper是一个死循环，但是却不会ANR
因为当Looper处理完所有消息的时候会进入阻塞状态，当有新的Message进来的时候会打破阻塞继续执行。
首先，我们看一下什么是ANR，ANR，全名Application Not Responding。当我发送一个绘制UI 的消息到主线程Handler之后，经过一定的时间没有被执行，则抛出ANR异常。下面再来回答一下，主线程的Looper为什么是一个死循环，却不会ANR？Looper的死循环，是循环执行各种事务，包括UI绘制事务。Looper死循环说明线程没有死亡，如果Looper停止循环，线程则结束退出了，Looper的死循环本身就是保证UI绘制任务可以被执行的原因之一。
关于这个问题，我们还可以得到如下的一些结论：
- 真正会卡死的操作是在某个消息处理的时候操作时间过长，导致掉帧、ANR，而不是loop方法本身。
- 在主线程以外，会有其他的线程来处理接受其他进程的事件，比如Binder线程（ApplicationThread），会接受AMS发送来的事件
- 在收到跨进程消息后，会交给主线程的Hanlder再进行消息分发。所以Activity的生命周期都是依靠主线程的Looper.loop，当收到不同Message时则采用相应措施，比如收到
msg=H.LAUNCH_ACTIVITY，则调用ActivityThread.handleLaunchActivity()方法，最终执行到onCreate方法。 - 当没有消息的时候，会阻塞在loop的
queue.next()中的nativePollOnce()方法里，此时主线程会释放CPU资源进入休眠状态，直到下个消息到达或者有事务发生，所以死循环也不会特别消耗CPU资源。
4，Message是怎么找到它所属的Handler然后进行分发的
在loop方法中，找到要处理的Message需要调用下面的一段代码来处理消息：
msg.target.dispatchMessage(msg);所以是将消息交给了msg.target来处理，那么这个target是什么呢，通常查看target的源头可以发现：
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue,Message msg,long uptimeMillis) {
msg.target = this;
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}在使用Hanlder发送消息的时候，会设置msg.target = this，所以target就是当初把消息加到消息队列的那个Handler。
5，Handler是如何切换线程的
使用不同线程的Looper处理消息。我们知道，代码的执行线程，并不是代码本身决定，而是执行这段代码的逻辑是在哪个线程，或者说是哪个线程的逻辑调用的。每个Looper都运行在对应的线程，所以不同的Looper调用的dispatchMessage方法就运行在其所在的线程了。
6，post(Runnable) 与 sendMessage 有什么区别
我们知道，Hanlder中发送消息可以分为两种：post(Runnable)和sendMessage。首先，我们来看一下源码：
public final boolean post(@NonNull Runnable r) {
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
public final boolean sendMessage(@NonNull Message msg) {
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}可以看到，post和sendMessage的区别就在于，post方法给Message设置了一个callback回调。那么，那么这个callback有什么用呢？我们再转到消息处理的方法dispatchMessage中看：
public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}可以看到，如果msg.callback不为空，也就是通过post方法发送消息的时候，会把消息交给这个msg.callback进行处理；如果msg.callback为空，也就是通过sendMessage发送消息的时候，会判断Handler当前的mCallback是否为空，如果不为空就交给Handler.Callback.handleMessage处理。
所以post(Runnable) 与 sendMessage的区别就在于后续消息的处理方式，是交给msg.callback还是 Handler.Callback或者Handler.handleMessage。
7，Handler如何保证MessageQueue并发访问安全的
循环加锁，配合阻塞唤醒机制。我们发现，MessageQueue其实是【生产者-消费者】模型，Handler不断地放入消息，Looper不断地取出，这就涉及到死锁问题。如果Looper拿到锁，但是队列中没有消息，就会一直等待，而Handler需要把消息放进去，锁却被Looper拿着无法入队，这就造成了死锁，Handler机制的解决方法是循环加锁，代码在MessageQueue的next方法中：
Message next() {
...
for (;;) {
...
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
...
}
}
} 我们可以看到他的等待是在锁外的，当队列中没有消息的时候，他会先释放锁，再进行等待，直到被唤醒。这样就不会造成死锁问题了。
8，Handler的阻塞唤醒机制是怎么实现的
Handler的阻塞唤醒机制是基于Linux的阻塞唤醒机制。这个机制也是类似于handler机制的模式。在本地创建一个文件描述符，然后需要等待的一方则监听这个文件描述符，唤醒的一方只需要修改这个文件，那么等待的一方就会收到文件从而打破唤醒。
参考：Linux的阻塞唤醒机制
9，什么是Handler的同步屏障
所谓同步屏障，其实就是一个Message，只不过它是插入在MessageQueue的链表头，且其target==null。 而Message加急消息就是使用同步屏障实现的。同步屏障用到了postSyncBarrier()方法。
public int postSyncBarrier() {
return postSyncBarrier(SystemClock.uptimeMillis());
}
private int postSyncBarrier(long when) {
synchronized (this) {
final int token = mNextBarrierToken++;
final Message msg = Message.obtain();
msg.markInUse();
msg.when = when;
msg.arg1 = token;
Message prev = null;
Message p = mMessages;
// 把当前需要执行的Message全部执行
if (when != 0) {
while (p != null && p.when <= when) {
prev = p;
p = p.next;
}
}
// 插入同步屏障
if (prev != null) { // invariant: p == prev.next
msg.next = p;
prev.next = msg;
} else {
msg.next = p;
mMessages = msg;
}
return token;
}
} 可以看到，同步屏障就是一个特殊的target，即target==null，我们可以看到他并没有给target属性赋值，那这个target有什么用呢？
Message next() {
...
// 阻塞时间
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
...
// 阻塞对应时间
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
// 对MessageQueue进行加锁，保证线程安全
synchronized (this) {
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
/**
* 1
*/
if (msg != null && msg.target == null) {
// 同步屏障，找到下一个异步消息
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
// 下一个消息还没开始，等待两者的时间差
nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
} else {
// 获得消息且现在要执行，标记MessageQueue为非阻塞
mBlocked = false;
/**
* 2
*/
// 一般只有异步消息才会从中间拿走消息，同步消息都是从链表头获取
if (prevMsg != null) {
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
msg.markInUse();
return msg;
}
} else {
// 没有消息，进入阻塞状态
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
// 当调用Looper.quitSafely()时候执行完所有的消息后就会退出
if (mQuitting) {
dispose();
return null;
}
...
}
...
}
} 我们重点看一下关于同步屏障的部分代码。
if (msg != null && msg.target == null) {
// 同步屏障，找到下一个异步消息
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
} 如果遇到同步屏障，那么会循环遍历整个链表找到标记为异步消息的Message，即isAsynchronous返回true，其他的消息会直接忽视，那么这样异步消息，就会提前被执行了。同时，，同步屏障不会自动移除，使用完成之后需要手动进行移除，不然会造成同步消息无法被处理。
10，IdleHandler的使用场景
前面说过，当MessageQueue没有消息的时候，就会阻塞在next方法中，其实在阻塞之前，MessageQueue还会做一件事，就是检查是否存在IdleHandler，如果有，就会去执行它的queueIdle方法。
IdleHandler看起来好像是个Handler，但他其实只是一个有单方法的接口，也称为函数型接口。
public static interface IdleHandler {
boolean queueIdle();
} 事实上，在MessageQueue中有一个List存储了IdleHandler对象，当MessageQueue没有需要被执行的Message时就会遍历回调所有的IdleHandler。所以IdleHandler主要用于在消息队列空闲的时候处理一些轻量级的工作。
因此，IdleHandler可以用来进行启动优化，比如将一些事件（比如界面view的绘制、赋值）放到onCreate方法或者onResume方法中。但是这两个方法其实都是在界面绘制之前调用的，也就是说一定程度上这两个方法的耗时会影响到启动时间，所以我们可以把一些操作放到IdleHandler中，也就是界面绘制完成之后才去调用，这样就能减少启动时间了。
11，HandlerThread使用场景
首先，我们来看一下HandlerThread的源码：
public class HandlerThread extends Thread {
@Override
public void run() {
Looper.prepare();
synchronized (this) {
mLooper = Looper.myLooper();
notifyAll();
}
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
Looper.loop();
}可以看到，HandlerThread是一个封装了Looper的Thread类，就是为了让我们在子线程里面更方便的使用Handler。这里的加锁就是为了保证线程安全，获取当前线程的Looper对象，获取成功之后再通过notifyAll方法唤醒其他线程，那哪里调用了wait方法呢？答案是getLooper方法。
public Looper getLooper() {
if (!isAlive()) {
return null;
}
// If the thread has been started, wait until the looper has been created.
synchronized (this) {
while (isAlive() && mLooper == null) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
return mLooper;
}