学不会Handler？那是因为你还没有看过这篇文章

对Android开发者来suo，Handler机制无疑是最重要的知识之一，大家肯定也已经看过诸多有关Handler的教学文章了，为什么你会看到这篇文章？显然是你还没学会，或者忘记了，或者想深究一下。好消息是，这篇文章，绝对会与众不同，一定会让你对Handler机制有更深入的理解。不信？你就读读看

本文将立志成为全网最通俗易懂的Handler机制教学文章！！！

你将会看到与众不同的关于ThreadLocal的讲解！

你将会看到与众不同的Handler机制源码剖析！

流程图贼多的文章，喜欢看图的朋友一定不能错过！

一. 机制介绍

以终为始，还是要问一问为什么，即我们为什么要学习Handler消息机制，Handler消息机制有什么作用？

首先，你要知道，Handler消息机制和Handler不一样哦，Handler只是指Handler这个具体类，而Handler消息机制是包括Handler在内的一系列相关类组成的一个机制。

Handler消息机制有四大作用

1. 是整个App运行的一个基础
2. 进行线程间的通信
3. 发送延时任务
4. 进行性能优化

下面，分别介绍一下这四个作用

1. 为什么说是整个App运行的一个基础？

我们看下面这个代码

ActivityThread的main方法，是App的程序入口。在入口里面，调用了Looper.loop方法，开启了死循环，使得App得以正常运行，而Lopper又是Handler消息机制里面一个很重要的角色，所以说它是整个App运行的基础

2. 关于线程间通信

线程间通信，可谓是Handler的看家本领。它最核心的功能，就是线程间通信，比如子线程向主线程进行通信，以解决子线程无法更新UI的问题。或者主线程向子线程进行通信，以执行一些耗时任务。

3. 关于发送延时任务

Handler可以通过一系列xxxDelay方法，发送延时任务。

4. 关于进行性能优化

可以通过IdleHandler，或者通过重启消息循环以解除App崩溃等方式，进行App的性能优化

二. 角色介绍

Handler消息机制里面，有几个非常关键的角色，需要逐个捋清。下面，咱们挨个说说

1. Message

它是具体的消息类。看源码，对Message类的定义

总结一下，这个源码定义

（1）Message是可以被发送给Handler来进行处理的一个类

（2）这个类里面包含了一些描述信息（其实就是它的what属性），和一些数据对象（其实就是它的data属性）

（3）获取Message，建议使用Message.obtain()或者Handler.obtainMessage()方法来获取，以实现Message的复用效果

除了这些，还有一些值得注意的点

（1）target属性，存储Message对应的Handler

（2）when属性，确定Message的执行时间

（3）setAsynchronous方法，设置Message是否异步

总之，关于Message，可以这样描述

Message是一个消息类，可以被Handler放到消息队列，也可以被取出，交给Handler来处理。它的what、when、data、target、setAsynchronous等一些属性和方法比较常用，同时它还实现了缓存复用，可以通过obtain来复用Message

2. Handler

老样子，还是看源码的定义

这个源码其实告诉了我非常多的东西。建议仔细研读一遍。我试图做一个归纳

（1）Handler唯一绑定一个线程，同时也绑定其MessageQueue、Looper，属于多对一的关系，即一个线程可以对应多个Handler

（2）主要有两个作用，一是调度Message/Runnable，二是进行线程间通信

针对前者，列举了一些调度Message/Runnable的具体方法，还提了一下延时任务

针对后者，说到主线程会专门维护一个MessageQueue，子线程可以通过Handler和主线程通信

总之，关于Handler，可以这样描述

Handler有两个作用，一是调度Message/Runnable（包括分发和处理），二是进行线程间通信。它和线程、MessageQueue、Looper是多对一的关系

3. MessageQueue

从源码中，我们可以了解到

（1）它持有一个会被Looper分发的Message的列表

（2）Message由Handler添加，而非MessageQueue直接添加

（3）可以通过Looper.myQueue()来获取当前线程的MessageQueue

总之，关于MessageQueue，可以这样描述

MessgaeQueue是一个单链表构成的优先级队列，元素为Message，根据Message的when属性来确定优先级。由Handler来添加Message，由Looper来取出Message

4. Looper

源码依然告诉了我非常非常多的信息，让我试图归纳一下

（1）此类是用来开启，一个线程中，Message的循环的

（2）线程默认是没有消息循环的，需要手动创建，可以通过调用prepare和loop，来开启循环

（3）与Looper交互最多的是Handler

（4）给了一个典型的实现了消息循环的线程案例

总之，关于Looper，可以这样描述

可以理解为一个消息循环器，从MessageQueue中取出消息，交给Handler执行。创建方式是prepare，开启循环的方式是调用loop方法

5. ThreadLocal

这里的源码，略显难懂，但我也试图归纳一下

（1）ThreadLocal是与线程相关的，可以提供线程局部变量

（2）举了一个例子，说明ThreadLocal是如何提供线程局部变量的

只看这些，基本很难懂。因地制宜，对于理解ThreadLocal，我们或许可以不看源码的定义，转而看他的使用。也就是它的get方法，和set方法。

我们只看get，因为看懂了get方法，也就能看懂set方法了

ThreadLocal的get方法

看get方法就很清晰，比如我们调用ThreadLocal.get()方法，它会这样执行：

首先拿到调用这个方法的线程，然后从这个线程中取出ThreadLocalMap对象，然后将ThreadLocal作为key，找到它对应的value，从而作为返回值返回。

那么这里，问题来了，ThreadLocalMap是什么呢？先不看源码，只看名字，大体能猜到，这是一个Map集合，那么既然是Map集合，key和value又分别是什么呢？我们进去看一下

可以看到，key就是ThreadLocal本身！

所以，我总结一下。

在每次调用ThreadLocal的get方法时，会首先拿到当前执行的线程，这个线程里面有一个变量，是ThreadLocalMap类型的，key是ThreadLocal，value就是我们想要得到的值

画图来看，就是这样

剖析ThreadLocal原理

又有一个问题，同一个ThreadLocal，在不同的线程，调用get方法，得到的value值是不一样的吗？

答案，是的。因为这就是ThreadLocal机制的作用呀，它的作用就是保存线程本地值，在不同的线程，需要映射为不同的值。它的原理，就是因为不同的线程，有不同的ThreadLocalMap，即虽然key一样，但是Map不一样，所以value可以不同

类比我们生活中的例子，就像是我们同一个人（同一个ThreadLocal），在不同的环境（不同的Thread），承担着不同的角色（映射出不同的value）。比如我们在家这个环境中，承担着孩子的角色，为人父母的角色，在职场这个环境中，我们就承担着职工，同事的角色。真可谓是“艺术来源于生活，高于生活”呀

所以，我说，不同的线程之间Looper可以不同，是通过ThreadLocal来保证的，这句话，相信你也能很快理解了。就是因为不同的线程，ThreadLocalMap不同而已。

ThreadLocal总结

综上，关于ThreadLocal，可以这样描述

它能够映射线程本地变量，映射的原理，就是不同的线程，ThreadLocalMap不同。

总结

ok，以上就是针对Handler机制几大角色的非常详细又通俗易懂的解释。这些都只是一个开胃菜，更详细，更有含金量的，还在后面。

接下来，让我们来介绍一下，关于Handler机制的运行原理。打起精神来！各位！！！

三. Handler消息机制的运行原理

在此部分，我会先捋源码，然后给出一个非常详细的图加深理解，以此来讲清楚Handler消息机制的运行原理

一图以蔽之

这张图，可以说非常详细、生动地展现了Handler机制整体的运行原理。再结合上文，对各个角色的解释，相信你很容易就能看懂了。那么，对自己要求高的人，肯定还是不满于此，是不是还想扒开源码看看？OK，我来满足你的需求。

Handler消息机制源码

看源码，有个问题，即我们看的线索，怎么找，我们从哪一截开始探入，会比较好理解，不会迷乱在纷乱的源码世界中？这个，不同的人有不同的理解，我认为，可以从Handler放消息，即我们调用sendXXX、postXXX方法开始看起，从Looper交给Handler进行消息处理作为结束，正好按照时间顺序，同时也形成闭环。

所以，先从这里看起

Handler怎么放的消息

也就是图中红色区域

在前文，Handler源码的定义中，有介绍到Handler发送消息的几种方式，我再贴一下

一般来说呢，我们使用post、sendMessage这两种方法会多一些，看方法名我们也可以猜出来，其他几种方法，基本都是这两种方式的变形体，所以呢，我们只关注post方法，和sendMessage方法。

sendMessage方法的执行过程

由简到繁，我们先看sendMessage方法的执行过程

这里调用了sendMessageDelayed()方法，将msg传进去了，然后有一个delayMills为0，这个delayMills的意思就是延时任务的延时时间，前面也介绍了，Handler有一个功能是可以执行延时任务。那么延时的时间，就是sendMessageDelayed的delayMills参数。

那进去sendMessageDelayed方法

这个方法又调用了一个sendMessageAtTime。

传入了一个uptimeMills参数，这个参数，是之前的delayMills，加上启动后的时间。所以前面的delayMills是一个相对时间，然后再加上SystemClock.uptimeMillis()，组成了一个绝对时间uptimeMills。(其实这在后面会被赋值为Message的when属性）

然后调用了Handler的enqueueMessage方法

最后，调用到了MessageQueue的enqueueMessage方法。自此，就把Message放入消息队列了。

一图以蔽之

让我来总结一下，调用sendMessage，需要传入一个Message对象，然后通过层层传递，最终调用到了MessageQueue的enqueueMessage方法，将Message加入消息队列。

post方法的执行过程

看完sendMessage，我们再看post方法。

一般来说呢，我们是这样调用post方法的

我们进去post方法，看一看

what？？？它居然又调用了sendMessageDelayed方法！我们需要看下这个getPostMessage做了啥

哦～，原来它把Runnable封装为了Message，并且将自身作为了Message的callback属性！

后续流程都是一样的了，就不继续跟了。

一图以蔽之

好，以上我们就把Handler将Message传递给MessageQueue的过程，捋清楚了。

MessageQueue怎么调度的消息

接下来，我们看MessageQueue是怎么把Message加进去的，怎么把Message取出来的，即图中的这一部分

MessageQueue的放Message的方法，是enqueueMessage，看名字就知道，它的意思是将Message放入队列，里面一定包含了一些策略。MessageQueue的取出Message方法，是next。下面，我们还是按照时间顺序，先enqueueMessage方法，然后再看next方法。

enqueueMessage方法的执行过程

enqueueMessage方法，有点大，截图截不开，我就直接贴代码了。别担心，我会在关键地方，留下注释

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
    if (msg.target == null) {
        // 不允许发送target为null的消息，也就是说这个方法放不了同步屏障消息
        throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
    }

    synchronized (this) {
        if (msg.isInUse()) {
            throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
        }

        if (mQuitting) {
            IllegalStateException e = new IllegalStateException(
                    msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
            Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
            msg.recycle();
            return false;
        }

        msg.markInUse();
        msg.when = when; // 这里将when赋值给了message的when属性
        Message p = mMessages;
        boolean needWake;
        if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
            // 把传入的message，作为新的头节点
            msg.next = p;
            mMessages = msg;
            needWake = mBlocked; // 如果之前是阻塞状态，则唤醒
        } else {
            // 下面的英文注释说的非常详细，我可以再试图总结一下
            // 只有队列的头节点为同步屏障消息，并且当前message，是最早加进来的异步消息时，才有可能需要唤醒
            // Inserted within the middle of the queue.  Usually we don't have to wake
            // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue
            // and the message is the earliest asynchronous message in the queue.
            needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
            Message prev;
            for (;;) {
                prev = p;
                p = p.next;
                if (p == null || when < p.when) {
                    break;
                }
                if (needWake && p.isAsynchronous()) {
                    needWake = false;
                }
            }
            // 把传进来的message插入了队列中
            msg.next = p; 
            prev.next = msg;
        }

        if (needWake) {
            nativeWake(mPtr);
        }
    }
    return true;
}

建议你仔细看几遍以上代码，然后，看下面的流程图

一图以蔽之

此方法执行完后，如果一切正常的话，就可以将Message入队了。

next方法的执行过程

下面，我们来看，从MessageQueue中取出Message的部分，也就是next方法的执行过程

一样的，我还是直接贴代码，不截图了，因为一屏截不下

Message next() {
    // Return here if the message loop has already quit and been disposed.
    // This can happen if the application tries to restart a looper after quit
    // which is not supported.
    // 如果应用程序试图在退出后重新启动looper(这是不支持的)，就会发生这种情况。
    final long ptr = mPtr; // mPtr是native代码使用的
    if (ptr == 0) {
        return null;
    }

    int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
    int nextPollTimeoutMillis = 0; // 阻塞时间
    for (;;) { // 注意，这里是一个死循环
        if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
            // 将当前线程中挂起的Binder命令刷新到内核驱动程序。
            // 在执行可能会阻塞很长时间的操作之前调用此方法非常有用，
            // 以确保所有挂起的对象引用已被释放，以防止进程持有对象的时间超过所需时间。
            // 总之，这个方法在执行阻塞任务之前调用会好，又因为下面有可能会阻塞，所以在这里调用了这个方法。
            Binder.flushPendingCommands();
        }

        // 阻塞，阻塞时长为nextPollTimeoutMillis
        nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);

        synchronized (this) {
            final long now = SystemClock.uptimeMillis();
            Message prevMsg = null;
            Message msg = mMessages;
            if (msg != null && msg.target == null) {
                // Stalled by a barrier.  Find the next asynchronous message in the queue.
                // 发现了一个同步屏障消息，然后遍历，在队列中找到第一个异步消息
                do {
                    prevMsg = msg;
                    msg = msg.next;
                } while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
            }
            // 此时，msg要么为null，要么为队首消息，要么为第一个异步消息
            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;
                }
            } else {
                // -1表示一直阻塞
                nextPollTimeoutMillis = -1;
            }

            // 当处理完所有该处理的message时，才去处理要不要quit
            if (mQuitting) {
                dispose();
                return null;
            }

            // idle handles 只能在MessageQueue为空，或者队首的Message的when不符合要求时，才会执行
            // 下面的英文其实说的更详细
            // If first time idle, then get the number of idlers to run.
            // Idle handles only run if the queue is empty or if the first message
            // in the queue (possibly a barrier) is due to be handled in the future.
            if (pendingIdleHandlerCount < 0
                    && (mMessages == null || now < mMessages.when)) {
                pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size();
            }
            // 如果第一次循环，处理了mIdleHandlers里面的任务，那么第二次循环时
            // pendingIdleHandlerCount为0，所以直接continue，而不会重新处理mIdleHandlers
            // 注意：这里的循环指的是某一次next方法执行时，里面for死循环中的一次循环。
            // 而又因为next方法会执行多次，所以第二次next方法执行时，又会重新启动一次for死循环，
            // 那么这时，还是会判断是否要处理mIdleHandlers里面的任务。
            if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {
                // No idle Handlers to run.  Loop and wait some more.
                mBlocked = true;
                continue; // 注意一下这个continue。
            }

            if (mPendingIdleHandlers == null) {
                mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCount, 4)];
            }
            mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);
        }

        // 运行IdleHandler里面的代码，只有第一次迭代的时候会执行到这里
        // Run the idle Handlers.
        // We only ever reach this code block during the first iteration.
        for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {
            final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];
            mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the Handler

            boolean keep = false;
            try {
                keep = idler.queueIdle();
            } catch (Throwable t) {
                Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);
            }

            if (!keep) {
                synchronized (this) {
                    mIdleHandlers.remove(idler);
                }
            }
        }

        // 注意这里，不管上面的mIdleHandlers是否还有元素，都重置。因为queueIdle都已经执行过一次了
        // Reset the idle Handler count to 0 so we do not run them again.
        pendingIdleHandlerCount = 0;

        // 设置阻塞时长为0，进入下一次循环
        // While calling an idle Handler, a new message could have been delivered
        // so go back and look again for a pending message without waiting.
        nextPollTimeoutMillis = 0;
    }
}

一图以蔽之

出现了！！！你绝没见过的流程图！！！ 这个就稍显复杂了，不过多看几遍代码，和我画的流程图做对照，相信你很快就能理解。

需要注意的点，是IdleHandler。在这里，可以看到，它执行的时机，是取不出合适的Message，在阻塞线程之前，执行。同时，执行完之后，会刷新阻塞时长。

所以在这里，它也有坑，

一是有可能永远都不会执行，因为有可能一直都能取出合适的Message。

二是有可能delay正常的Message。比如队首的Message，需要等待1ms就可以执行，然后在阻塞1ms之前，发现有idleHandler可以执行，那么就去执行idleHandler，如果执行idleHandler的耗时为10ms，那么就delay了队首的Message的执行时机，delay了9ms。

尽管它有坑，但还是会在性能优化的场景中用到，用于在线程空闲时执行一些优化任务。

好，以上，关于MessageQueue的拿到Message，和交付Message，就全部介绍完了。

Looper怎么调度的消息

下面介绍Looper的拿到Message，和交付Message的过程，也就是这一部分

如何拿到消息

拿到Message，是在开启消息循环，即Looper.loop中实现的

可以看到这个方法的注释，谷歌官方特意提示，一定要调用！所以我们在开启子线程的消息循环的时候，一定要调用Looper.loop方法。里面有一个核心逻辑，是死循环，每一次循环，会调用loopOnce方法，让我们进入到这个loopOnce方法中，看一看

private static boolean loopOnce(final Looper me,
        final long ident, final int thresholdOverride) {
    Message msg = me.mQueue.next(); // 这里有可能阻塞
    if (msg == null) {
        // msg为null，只有两种情况，即MessageQueue正在退出或者已经退出
        return false;
    }
    ......
    msg.target.dispatchMessage(msg); // 把message交付给Handler
    ......
    msg.recycleUnchecked(); // 回收message，缓存起来，以便下次复用
    ......
    return true;
}

在每次loopOnce中，一切正常的话，就可以取出一个消息。

如何交付给Handler的

把message交付给Handler是怎么交付的呢？Message的target属性就是Handler，所以在这里就是调用了Handler的dispatchMessage方法，进去看下

这里就非常明朗了，在这里，进行最终关于message的处理，然后形成了闭环。

一图以蔽之（Looper的loop）

细看Handler对Message的处理

其实，这里值得再强调下，我们看到，这里有三种方式来处理message，分别是

我们一个一个地看。

处理方式一：handleCallback方法

第一个，handleCallback，是Message的callback属性不为null时，调用。在前面的内容中有过介绍，Message的callback属性，就是调用Handler.post()时，传入的Runnable。可以看下图

所以，如果此Message，是通过Handler.post方式传进来的，那么就直接执行Runnable里面的run方法。

这是第一种处理message的方式。

处理方式二：mCallback的handleMessage方法

第二种，是看Handler的mCallback属性是否为null，如果不为null，则调用mCallback的handleMessage方法。这里的mCallback和前面说的Message的callback属性不同。这里的mCallback是创建Handler的时候，通过构造方法得到的，

这个Callback和Runnable没有关系，而是一个自定义的接口，里面有一个方法，是handleMessage

所以第二种处理方式，是调用mCallback的handleMessage方法。如果返回了true，则处理结束，如果返回了false，那么就进入到第三种处理方式，即handleMessage

处理方式三：子类实现handleMessage方法

这里默认实现为空，所以此方式，一般是调用的子Handler的handleMessage方法，来处理的Message。

一图以蔽之

为什么分了三种处理方式？

我个人认为，有两个原因。

（1）保证消息最终能够进行处理

Handler可以通过多种方式进行创建：比如可以直接new，或者new一个子类，同时呢，Handler的构造函数还有好几种。每一种创建方式，对应的消息处理方式，不一定是相同的。所以，分了三种，原因之一，是要把所有的消息处理方式全部覆盖到，尽可能防止有消息处理不到的情况。

（2）有些场景，可能需要对message多次处理，有第二种和第三种处理方式，可以满足此需求。

在代码上，关于第二种和第三种处理方式，分别是这样实现的

 // 第二种处理方式，赋值给Handler的mCallback属性
val Handler1 = Handler(object : Handler.Callback {
    override fun handleMessage(msg: Message): Boolean {
        return true/false
    }
})

// 第三种处理方式，派生子类，重写handleMessage方法
val Handler2 = object : Handler(){
    override fun handleMessage(msg: Message) {
        super.handleMessage(msg)
    }
}

这两种处理方式有一种关系，就是如果第二种处理方式返回了false，那么第三种处理方式还要执行。即有可能两种处理都会执行，这在某些降级处理场景，可能会被用到。

但其实呢，谷歌提示我们尽量避免创建子类，进而避免调用子类的消息处理方法，而优先用前两种处理Message的方式。原因来自这个注释：

在Callback的类注释中，有“尽量避免不得不实现Handler的子类”这样的字眼，所以得出了上面那个结论。

所以，为什么分了三种处理方式，总结下，就是两个原因

• 保证消息最终能够进行处理
• 有些场景，可能需要对Message多次处理，有第二种和第三种处理方式，可以满足此需求。

以上，就把Handler机制的全貌，都捋了一遍了。

三. 加餐：Handler那些事儿

1. 为什么子线程不能访问UI，非要整一个Handler？

因为在Android中，关于UI操作，是没有加锁的，所以不是线程安全的，所以只能是单线程访问才可以。因此Android只能单线程修改UI，而且这个单线程只能是主线程。

那么，为什么不加锁呢？

我能想到的一个很重要的原因，就是流畅性，UI修改一定要是瞬时就要变化的，如果有多线程互相抢着锁，那UI的访问及修改效率都会低很多，手机就会表现的很卡。

而且像UI这种，非常基础的能力，没必要做的这么复杂，如果访问一个UI控件，修改一个UI控件都要加锁的话，那就太复杂了，完全没必要。

总结

Android只能允许单线程修改UI，然后设计了Handler机制来实现子线程修改UI的需求。

2. MessageQueue的阻塞唤醒机制是如何实现的？

其实就是：epoll、pipe机制

什么是pipe？

在类Unix-like操作系统中，一切皆文件，包括管道pipe。管道可以像文件一样在文件系统中存在，并且可以使用文件描述符来引用它们。

管道的作用之一，就是可以实现，线程间的通信。一个线程与另外一个线程之间发生的读、写操作，都可以通过管道，来实现。

什么是epoll？

epoll 是 Linux 中的高效的 I/O 多路复用机制，它会监听一个或多个文件描述符的多个事件类型，其中之一是文件描述符的写入事件。

epoll如何实现阻塞、唤醒？

epoll能够实现阻塞、唤醒的原理，就是能够监听管道这个文件描述符的读操作和写操作，实现阻塞和唤醒。

比如，一个MessageQueue中，没有了消息，那么就应该被阻塞了，那么怎么保持一直阻塞的？什么时候会被唤醒？答案就是：epoll可以监听，pipe的文件描述符的写操作。

当有新的消息写入时，epoll就可以监听到，从而通知线程，实现唤醒。没有写入时，就能保持一直阻塞。

因此，可以这么理解：在没有数据可读时，MessageQueue主要使用了 native 层的 epoll 机制来监听文件描述符（通常是pipe）的写入事件，以实现持续的阻塞和唤醒。

一个更好理解的例子

举个生活中的例子，当有人给我打过来电话时，我的手机会通过亮屏，响手机铃声或者震动等方式来通知我。

OK，这里面，包含了两个方面。一是可以打电话，有电话线这条“管道”。二是可以通知我，让我知道，有人打电话过来了。

在这里，电话线就像是pipe，通知就像是epoll。在没有电话打来时，且我当前没有正在接听电话时，属于“读阻塞”的状态，此时如果有写入操作，则会进行唤醒。这里的写入，就是有新的人给我打来了电话，然后epoll通过通知我，唤醒了我，然后我就可以接听电话，即对写入的这条消息进行处理。同时呢，手机不光是在收到电话的时候可以通知，在比如收到微信视频通话的通知时，来了一条短信时，都可以发起通知，这对应epoll的可以监听多个文件描述符的事件的特点。

在MessageQueue中，哪些地方进行了阻塞

在next方法中，总共有两个地方，对mBlocked进行了赋值。

• 一是消息正常取出时，将mBlocked赋值为false，表示不阻塞。
• 二是当没有可取出的消息，且也没有可以处理的IdleHandler时，赋值为true，表示阻塞。

3. 同步屏障消息和异步消息？

同步屏障消息即Message的target属性为null

异步消息即Message的isAsynchronous返回true

两者之间是如何运转的？

在没有遇到同步屏障消息时，同步消息和异步消息都是正常在MessageQueue上面根据when属性排列，依次取出，执行。然而，当遇到同步屏障消息时，就会向后遍历，找到第一个异步消息，然后根据when是否满足要求，决定如何处理。

这里呢，这种机制，一般会用在优先级比较高的，需要尽快执行的任务，比如绘制UI（draw、invalidate、requestLayout等方法）

4. 消息循环如何退出

其实这块的内容非常多，完全可以单拎出一篇文章来。我们先从入口说起。

退出，是通过调用Looper的quit或者quitSafely来实现的。

两者都是调用了MessageQueue的quit方法，只是传递的参数不同。让我们进去MessageQueue的quit来瞧一瞧

safe参数，顾名思义，就是描述是否安全退出。在这个方法中，首先会判断，是否允许退出，如果不允许，则抛出异常。如果允许，则看当前是否已经在退出中，如果是的话则return，不是，则继续。这里就用到传过来的参数safe了。如果是true，则代表安全退出，否则是非安全退出。让我们看下这两个方法有什么区别？

非安全退出

先看非安全退出，也就是removeAllMessagesLocked方法，它是找到Message队列的头节点，然后依次向后遍历，把所有的message全部回收。非常简单粗暴

安全退出

如果是安全退出

在这里，它会判断队首的message的when属性，和now的大小。如果now小于when，则说明队首的消息不满足被取出的条件，则调用removeAllMessagesLocked方法，将所有的消息全部回收。否则就向后遍历到第一个不符合取出要求的message，将它以及它后面的message全部回收。 也就是说，when满足要求的Message，还是会被Looper正常取出然后交给Handler进行消费。

回收Message后，做了什么？

然后，再回到MessageQueue的quit方法来，我们看到，在回收完之后，还调用了一个nativeWake方法

这里的目的其实是唤醒所有阻塞的线程，以免引起不必要的等待，因为消息循环，都已经退出了，所有该回收的消息都回收了，这时候就应该考虑释放线程的一些资源了，此时有可能有一些阻塞的线程，所以要把阻塞的线程全部唤醒，让他们知道，“消息循环已经退出了，你别再等了”。防止这些线程，无限期地阻塞下去。

一图以蔽之

退出之后，如果再继续放入消息，会发生什么呢？

我们知道，Handler的放入消息操作，最终会调用到MessageQueue的enqueueMessage方法

在方法里面，会判断，mQuitting是否为true，如果为true，则直接回收这个消息，然后返回false

所以这时候再放入消息，是不会被取出的，而是放一个回收一个。

退出之后，Looper的loop方法会发生什么呢？

我们都知道Looper的loop是进行消息循环的方法。当退出的时候，MessageQueue的next方法会返回null

此时，loopOnce方法会返回false

然后，在loop里面，当发现loopOnce返回false时，直接return

从而退出消息循环

5. HandlerThread是什么

看类的定义

我们可以发现，HandlerThread是一个线程，并且此线程具有消息循环的能力。也就是说，它是一个封装了Handler机制的线程。

在run方法里，有一个注意点，就是，给mLooper赋值后，调用了notifyAll方法进行唤醒。那么，是在哪里进行的阻塞呢？

啊哈！就是这里，当调用getLooper方法，获取Looper的时候，如果发现mLooper为null，则阻塞，直到它被成功赋值，才会唤醒阻塞在这的线程。

6. IntentService是什么

直接从类注释中找答案，最简单也最准确！

下面看下这个类的具体内容

@Deprecated
public abstract class IntentService extends Service {
    private volatile Looper mServiceLooper;
    @UnsupportedAppUsage
    private volatile ServiceHandler mServiceHandler;
    private String mName;
    private boolean mRedelivery;

    private final class ServiceHandler extends Handler {
        public ServiceHandler(Looper looper) {
            super(looper);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            onHandleIntent((Intent)msg.obj);
            stopSelf(msg.arg1);
        }
    }

    public IntentService(String name) {
        super();
        mName = name;
    }

    public void setIntentRedelivery(boolean enabled) {
        mRedelivery = enabled;
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        HandlerThread thread = new HandlerThread("IntentService[" + mName + "]");
        thread.start();

        mServiceLooper = thread.getLooper();
        mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
    }

    @Override
    public void onStart(@Nullable Intent intent, int startId) {
        Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
        msg.arg1 = startId;
        msg.obj = intent;
        mServiceHandler.sendMessage(msg);
    }

    @Override
    public int onStartCommand(@Nullable Intent intent, int flags, int startId) {
        onStart(intent, startId);
        return mRedelivery ? START_REDELIVER_INTENT : START_NOT_STICKY;
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        mServiceLooper.quit();
    }

     */
    @Override
    @Nullable
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }

    @WorkerThread
    protected abstract void onHandleIntent(@Nullable Intent intent);
}

我们通过类注释，和类内容，可以总结出

它是个Service，并且内部维护了一个HandlerThread。它能够在子线程处理任务，并且只有一个子线程，同时只能处理一个子任务，并且当所有任务处理完时，自动关闭。

所以，它是一个可以在子线程执行耗时任务，同时只能执行一个任务，并且在所有任务执行完后，可以自动停止的Service。

7. Handler内存泄漏

什么是内存泄漏？

内存泄漏的根本原因，是这样的：一个长生命周期的对象，持有着一个短生命周期的对象的引用，同时此长生命周期的对象又被其他对象引用着，向上能够追溯到GC Root，从而导致这个短生命周期的对象无法在合适时机回收。

Handler发生内存泄漏的原因？

那么在Handler这里，很常见的一种内存泄漏的场景，是这样的：

Handler（长生命周期对象）持有了Activity（短生命周期的对象）的引用，同时Handler向上能够被主线程（GC Root）引用着，导致Activity无法在合适时机进行回收。

那么这个引用链，是这样的：

主线程-ThreadLocal-Looper-MessageQueue-Message-Handler-Activity

所以导致有可能发生内存泄漏。

如何解决Handler的内存泄漏问题？

解决方案有三个：

（1）不要用非静态内部类来使用Handler，不然Handler就会持有Activity的引用。

可以用静态内部类或者独立的外部类的方式，创建Handler，这样创建的Handler就不会自带Activity的引用了

（2）如果非要持有Activity引用，那么可以用弱引用包裹Activity

因为弱引用在垃圾回收时是一定会被回收的，所以可以解决内存泄漏的问题

（3）在短生命周期对象（比如Activity）结束时，释放Handler。

这种方式虽然可以解决，但是不太推荐，因为难以维护，容易忘记。如下：

@Override
protected void onDestroy() {
  if(mHanlder != null){
      mHandler.removeCallbacksAndMessages(null)
  }
  super.onDestroy();
}

8. 为什么死循环不会导致ANR？

来了来了，非常经典的问题！！！

为什么消息循环是死循环？

死循环是为了能够保证线程能持续运行下去，而不是执行完就退出了。

为什么这个死循环没有导致ANR？

这里的死循环并不满足ANR的条件。Android的ANR机制，它会检测主线程是否在一定时间内无法响应用户输入。而在消息循环这里，用户在屏幕上操作后，都会通过立即发送一个消息或者其他方式，响应用户的输入。所以这里并不满足Android认定的符合ANR的标准。所以不会ANR。

所以，这是两个维度，死循环只是为了能够让程序一直运行下去。和ANR没有关系。

所以真正触发ANR的并非Looper的死循环，而是某一次消息执行时阻塞了很久，即run方法或者handleMessage方法停滞了很久，比如在run方法或者handleMessage方法里面有一个死循环，导致主线程无法在一定时间内响应用户输入。

死循环，不会很耗费资源吗？

在这里也不会很消耗资源，因为在空闲时间会进行阻塞，在需要的时候会进行唤醒。就算有阻塞，用户做了什么操作，也是可以立刻向线程的MessageQueue发送消息，并唤醒线程的。

总结

以上，我就把关于Handler机制的核心知识全部介绍完了，此文花费了我大量精力，如果能对你有所帮助，那是我的荣幸！同时，如果有什么问题，也欢迎在评论区讨论。

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