Handler机制是面试中的常客了，今天和大家一起通过源码层面来解析一下。
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前提知识点
Handler机制涉及到几个类： MessageQueue, Looper, Message, ActivityThread。
- ActivityThread: 主线程，开启loop循环，管理application进程， 调度管理activity, 广播及其他操作。
- Message: handler机制中消息的载体，包含相关描述和数据对象，包含属性what, obj, arg1,arg2等。
- MessageQueue: 消息队列。
- Looper：循环去MessageQueue中消息。
AppCompatActivity.java-> FragmentActivity.java->SupportActivity.java->Activity.java
在Activity中默认有一个ActivityThread这是一个main thread,其中final Looper mLooper = Looper.myLooper();实例化了一个looper对象。
在ActivityThread.java中的main方法中，有如下代码
public static void main(String[] args) { ...省略其他代码 Looper.prepareMainLooper(); ...省略其他代码 Looper.loop(); }
Looper.java public static void prepareMainLooper() { prepare(false); synchronized (Looper.class) { if (sMainLooper != null) { throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared."); } sMainLooper = myLooper(); } } private static void prepare(boolean quitAllowed) { if (sThreadLocal.get() != null) { throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread"); } sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); } // Looper构造函数中初始了消息队列MessageQueue对象 private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread(); }
创建looper 对象之前，会判断 sThreaLocal 中是否已经绑定过 Looper 对象，如果是则抛出异常，确保一个线程中Looper.prepare()只调用一次。
如果在MainActivity中调用，如下代码，会报错。
通过上述代码可以得知，Activity中默认开始了loop()循环，用于获取handler发送的消息。
最简单的应用
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { private final String TAG = "MainActivity"; public final int MSG_DOWN_FAIL = 1; public final int MSG_DOWN_SUCCESS = 2; public final int MSG_DOWN_START = 3; @BindView(R.id.btn_start_thread) Button btnStart; @BindView(R.id.tv_status) TextView tvShow; private Handler handler = new Handler() { @Override public void handleMessage(Message msg) { switch (msg.what) { case MSG_DOWN_START: tvShow.setText("down start"); break; case MSG_DOWN_SUCCESS: tvShow.setText("down success"); break; case MSG_DOWN_FAIL: tvShow.setText("down fail"); break; default: break; } } }; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); ButterKnife.bind(this); btnStart.setOnClickListener(this); } @Override public void onClick(View v) { switch (v.getId()) { case R.id.btn_start_thread: new MyThread().start(); break; default: break; } } class MyThread extends Thread { @Override public void run() { handler.sendEmptyMessage(MSG_DOWN_START); try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } Message msg = Message.obtain(); msg.what = MSG_DOWN_SUCCESS; handler.sendMessage(msg); } } }
sendMessage之后发生了什么
public final boolean sendMessage(Message msg) { return sendMessageDelayed(msg, 0); }
sendMessage调用了sendMessageDelayed->sendMessageAtTime->enqueueMessage, 最终调用了MessageQueue的enqueueMessage的方法, 并将自己设置为message的target
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); }
接下来就到了消息队列MessageQueue中了，来看一下
- 如果message的target为null，则直接抛出异常
- 按照message的时间when有序插入到MessageQueue中，所以MessageQueue是一个按时间排序的有序队列。
怎么取MessageQueue中的消息
其实这里就是Looper.loop()方法从消息队列中不断循环取消息了。
不断调用MessageQueue的next()方法取消息，如果message不为null， 则调用handler的dispatchMessage分发消息。
这个handleMessage方法就是在创建Handler中覆盖的方法。
至此 Handler 的发送消息和消息处理流程已经介绍完毕。
面试常见问题
1.Looper.loop() 为什么不会阻塞主线程
Android的Ui线程，开启了一个死循环，但是并没有阻塞主线程是为什么呢？
在MessageQueue的next方法中有这样一行代码
private native void nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis); /*non-static for callbacks*/
nativePollOnce 方法是一个 native 方法，当调用此 native 方法时，主线程会释放 CPU 资源进入休眠状态，直到下条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。
2.Handler 的 sendMessageDelayed 或者 postDelayed 是如何实现的
messageQueue的enqueueMessage是按照消息的when时间有序加入到队列的，取的时候也是按照时间进行取的
可以看到如果当前时间小于msg设置的时间，会计算一个timeout，在timeout到了之后，才会将UI线程唤醒，交由CPU执行。
总结
1.APP启动创建主线程的时候会通过ActivityThread执行Looper.prepare()，创建一个looper 对象，在私有的构造方法中又创建了 MessageQueue 作为此 Looper 对象的成员变量，Looper 对象通过 ThreadLocal 绑定 MainThread 中。
2.在创建Handler对象的时候，通过构造函数获取ThreadLocal 绑定的looper对象，并通过looper获取消息队列MessageQueue作为成员变量
3.子线程发送消息时，将msg的target设置为handler自身，之后调用成员MessageQueue的enqueueMessage将消息按照msg.when时间排序插入到消息队列
4.主线程通过Looper.loop()开启不阻塞UI线程的死循环，通过绑定的looper对象获取MessageQueue，调用next()方法不断获取msg, 并通过(handler)msg.target.dispatchMessage发送至我们创建的handler时覆盖的handleMessage()方法
