Android Handler 机制 原理

Android消息循环流程图如下所示：

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主要涉及的角色如下所示：

• message：消息。
• MessageQueue：消息队列，负责消息的存储与管理，负责管理由 Handler 发送过来的 Message。读取会自动删除消息，单链表维护，插入和删除上有优势。在其next()方法中会无限循环，不断判断是否有消息，有就返回这条消息并移除。
• Looper：消息循环器，负责关联线程以及消息的分发，在该线程下从 MessageQueue获取 Message，分发给Handler，Looper创建的时候会创建一个
  MessageQueue，调用loop()方法的时候消息循环开始，其中会不断调用messageQueue的next()方法，当有消息就处理，否则阻塞在messageQueue的next()方法中。当Looper的quit()被调用的时候会调用messageQueue的quit()，此时next()会返回null，然后loop()方法也就跟着退出。
• Handler：消息处理器，负责发送并处理消息，面向开发者，提供 API，并隐藏背后实现的细节。

整个消息的循环流程还是比较清晰的，具体说来：

• 1、Handler通过sendMessage()发送消息Message到消息队列MessageQueue。
• 2、Looper通过loop()不断提取触发条件的Message，并将Message交给对应的target handler来处理。
• 3、target handler调用自身的handleMessage()方法来处理Message。

事实上，在整个消息循环的流程中，并不只有Java层参与，很多重要的工作都是在C++层来完成的。我们来看下这些类的调用关系。

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注：虚线表示关联关系，实线表示调用关系。

在这些类中MessageQueue是Java层与C++层维系的桥梁，MessageQueue与Looper相关功能都通过MessageQueue的Native方法来完成，而其他虚线连接的类只有关联关系，并没有直接调用的关系，它们发生关联的桥梁是MessageQueue。

总结

• Handler 发送的消息由 MessageQueue 存储管理，并由 Looper 负责回调消息到 handleMessage()。
• 线程的转换由 Looper 完成，handleMessage() 所在线程由 Looper.loop() 调用者所在线程决定。

Handler 引起的内存泄露原因以及最佳解决方案

Handler 允许我们发送延时消息，如果在延时期间用户关闭了 Activity，那么该 Activity 会泄露。
这个泄露是因为 Message 会持有 Handler，而又因为 Java 的特性，内部类会持有外部类，使得 Activity 会被 Handler 持有，这样最终就导致 Activity 泄露。

解决：将 Handler 定义成静态的内部类，在内部持有 Activity 的弱引用，并在Acitivity的onDestroy()中调用handler.removeCallbacksAndMessages(null)及时移除所有消息。

为什么我们能在主线程直接使用 Handler，而不需要创建 Looper ？

通常我们认为 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。在 ActivityThread.main() 方法中调用了 Looper.prepareMainLooper() 方法创建了 主线程的 Looper ,并且调用了 loop() 方法，所以我们就可以直接使用 Handler 了。

因此我们可以利用 Callback 这个拦截机制来拦截 Handler 的消息。如大部分插件化框架中Hook ActivityThread.mH 的处理。

主线程的 Looper 不允许退出

主线程不允许退出，退出就意味 APP 要挂。

Handler 里藏着的 Callback 能干什么？

Handler.Callback 有优先处理消息的权利 ，当一条消息被 Callback 处理并拦截（返回 true），那么 Handler 的 handleMessage(msg) 方法就不会被调用了；如果 Callback 处理了消息，但是并没有拦截，那么就意味着一个消息可以同时被 Callback 以及 Handler 处理。

创建 Message 实例的最佳方式

为了节省开销，Android 给 Message 设计了回收机制，所以我们在使用的时候尽量复用 Message ，减少内存消耗：

• 通过 Message 的静态方法 Message.obtain()；
• 通过 Handler 的公有方法 handler.obtainMessage()。

子线程里弹 Toast 的正确姿势

本质上是因为 Toast 的实现依赖于 Handler，按子线程使用 Handler 的要求修改即可，同理的还有 Dialog。

妙用 Looper 机制

• 将 Runnable post 到主线程执行；
• 利用 Looper 判断当前线程是否是主线程。

主线程的死循环一直运行是不是特别消耗CPU资源呢？

并不是，这里就涉及到Linux pipe/epoll机制，简单说就是在主线程的MessageQueue没有消息时，便阻塞在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，通过往pipe管道写端写入数据来唤醒主线程工作。这里采用的epoll机制，是一种IO多路复用机制，可以同时监控多个描述符，当某个描述符就绪(读或写就绪)，则立刻通知相应程序进行读或写操作，本质是同步I/O，即读写是阻塞的。所以说，主线程大多数时候都是处于休眠状态，并不会消耗大量CPU资源。

handler postDelay这个延迟是怎么实现的？

handler.postDelay并不是先等待一定的时间再放入到MessageQueue中，而是直接进入MessageQueue，以MessageQueue的时间顺序排列和唤醒的方式结合实现的。

如何保证在msg.postDelay情况下保证消息次序？

Handler 都没搞懂，拿什么去跳槽啊？