Android 面试重点之Framework （Handler篇）

近期在网上看到不少Android 开发分享的面试经验，我发现基本每个面经中多多少少都有Framework 底层原理的影子。它也是Android 开发中最重要的一个部分，面试官一般会通过 Framework底层中的一些逻辑原理由浅入深进行提问，来评估应聘者的真实水平

所以对 Framework的掌握很重要，它将会是你的加分项。下面整理了一些Android Framework 常见的面试题，大家仔细的看看：

1.Handler的实现原理

从四个方面Hanlder、Message、MessageQueue、Looper;
Handler：负责消息的发送和处理；
Message：消息对象，类似于链表的一个结点；
MessageQueue：消息队列，用于存放消息对象的数据结构；
Looper：消息队列的处理者（用于轮询消息队列的消息对象）；
Handler 发送消息时调用MessageQueue的enqueueMessage插入一条信息道MessageQueue，Looper不断轮询调用MessageQueue的next方法 ，如果发现有message就调用handler的dispatchMessage，dispatchMessage被成功调用，接着调用handlerMessage()。

2.子线程中为什么不能实列Hanlder,主线程可以

因为Handler的构造方法中，会通过Looper.myLooper()获取looper对象，如果为空，则抛出异常，主线程则因为已在入口处ActivityThread的main方法中通过Looper.prepareMainLooper()获取到这个对象，并通过Looper.loop()开启循环，在子线程中若要使用handler，可先通过Looper.prepare获取到looper对象，并使用Looper.loop()开启循环

3.Handler导致的内存泄露原因极其解决方案

1.java中非静态内部类和匿名内部类都会隐式持有当前类的外部引用
2.在Activity中使用非静态内部类初始化一个Handler，此Handler就会持有当前Activity的引用。
3.一个对象被回收，那么前提它不被任何其它对象持有引用，所以当Activity页面关闭之后，存在引用关系；如果在Handler消息队列 还有未处理的消息/正在处理消息时 导致Activity不会被回收，从而造成内存泄露；
解决方案：
1.将Handler的子类设置成 静态内部类，使用WeakReference弱引用持有Activity实列
2.当外部类结束生命周期时，清空Handler内消息队列

4.一个线程可以有几个Handler，几个Looper，几个MessageQueue对象

一个线程可以有多个Handler，只有一个looper，一个MessageQueue对象。Looper.prepare()函数中知道。在Looper的prepare方法中创建了Looper对象，并放入到 ThreadLocal 中，并通过ThreadLocal来获取looper的对象，ThreadLocal的内部维护了一个ThreadLocalMap类，ThreadLocalMap是以当前Thread做为key的，因此可以得知一个线程最多只能有一个Looper对象，在Looper构造函数当中创建了MessageQueue对象，并赋值给mQueue字段，因为Looper对象只有一个，那么MessageQueue对象肯定只有一个。

5.MessageQueue是什么数据结构

内部存储结构并不是真正的队列，而是采用单链表的数据结构来存储消息列表，这点于传统的队列有点儿不一样，主要区别在于Android的这个队列中消息是按照时间先后顺序来存储的，时间较早的消息，越靠近队头。有点儿先进先出的，依据的不是谁先入队，而是消息待发送的时间。

6.为什么安卓系统不建议子线程访问UI

安卓中可以有多个子线程，但是如果每个子线程都可以访问UI，则会导致界面变得混乱不堪，多个线程操作同一资源就会造成线程安全问题，当然，需要解决线程安全问题的时候，我们第一想到的可能就是加锁，但是加锁会降低运行效率，所以出于安卓性能考虑，并没有使用加锁来进行UI操作的控制。

7.子线程能不能更新UI

刷新UI，都会调用到ViewRootImpl.Android每次刷新UI的时候，最终根布局ViewRootImpl.checkThread()来检验线程是否是View的创建线程。VIewRootImpl创建的第一个笛梵，从Activity声明周期handleResumeActivity会被优先调用道，也就是说在onResume后ViewRootImpl就被创建，这个时候无法在在子线程中访问UI了，上面子线程延迟了一会，handleResumeActivity已经被调用了，所以发生了崩溃，不延迟在creae里直接设置不会崩溃 线程更新UI也行，但是只能更新自己创建的View；

8.通过Handler如何实现线程的切换

当在A线程中创建handler的时候，同时创建了MessageQueue于Looper，looper在A线程中调用loop进入一个无限的for循环从MessageQueue中取消息，当B线程调用handler发送一个message的时候，会通过msg.target.dispatchMessage(msg)；将message插入到handler对应的MessageQueue中，Looper发现有message插入到MessageQueue中，便取出message执行相应的逻辑，因为Looper.loop()是在A线程中启动的，所以则会到了A线程，达到了从B线程切换到A线程的目的。

9.ANR和Handler的联系

Handler是线程间通讯的机制，Android中，网络访问，文件处理等耗时操作必须放到子线程中取执行，否则将会造成ANR异常：Application Not Response 应用程序无响应 产生ANR异常的原因：在主线程执行了耗时操作，对Activity来说，主线程阻塞5秒将造成ANR异常，对BroadcastReceiver来说，主线程阻塞10秒将会造成ANR异常。解决ANR异常的方法：耗时操作都在子线程中执行，但是不允许在子线程去修改UI,因此需要借助Handler，在子线程去修改UI的需求。

10.Looper 如何于Thread关联的

Looper与Thread之间是通过ThreadLocal关联的，这个可以看Looper.prepare()方法Looper中有一个ThreadLocal类型的sThreadLocal静态字段，Looper通过它的get和set方法来赋值和取值。由于ThreadLocal是线程绑定的，所以我们只要把Looper与ThreadLocal绑定了，那Looper和Thread也就关联上了

因此对于Android 开发而言掌握 Framework 很重要，这样有利于提高我们的面试邀约率和通过率。

如果你还没有掌握Framework，现在想要在最短的时间里吃透它，可以参考一下《Android Framework核心知识点》，里面内容包含了：Init、Zygote、SystemServer、Binder、Handler、AMS、PMS、Launcher……等知识点记录。

《Framework 核心知识点汇总手册》:https://qr18.cn/AQpN4J

Handler 机制实现原理部分：
1.宏观理论分析与Message源码分析
2.MessageQueue的源码分析
3.Looper的源码分析
4.handler的源码分析
5.总结

Binder 原理：
1.学习Binder前必须要了解的知识点
2.ServiceManager中的Binder机制
3.系统服务的注册过程
4.ServiceManager的启动过程
5.系统服务的获取过程
6.Java Binder的初始化
7.Java Binder中系统服务的注册过程

Zygote ：

1. Android系统的启动过程及Zygote的启动过程
2. 应用进程的启动过程

AMS源码分析 ：

1. Activity生命周期管理
2. onActivityResult执行过程
3. AMS中Activity栈管理详解

深入PMS源码：

1.PMS的启动过程和执行流程
2.APK的安装和卸载源码分析
3.PMS中intent-filter的匹配架构

WMS：
1.WMS的诞生
2.WMS的重要成员和Window的添加过程
3.Window的删除过程

《Android Framework学习手册》：https://qr18.cn/AQpN4J

1. 开机Init 进程
2. 开机启动 Zygote 进程
3. 开机启动 SystemServer 进程
4. Binder 驱动
5. AMS 的启动过程
6. PMS 的启动过程
7. Launcher 的启动过程
8. Android 四大组件
9. Android 系统服务 - Input 事件的分发过程
10. Android 底层渲染 - 屏幕刷新机制源码分析
11. Android 源码分析实战