Android之Handler原理解析与问题分享

一、Handler运行原理剖析

1.关系剖析图

如果把整个Handler交互看做一个工厂，Thread就是动力MessageQueue是履带Looper是转轴Loooper的loop方法就是开关，当调用loop方法时整个工厂开始循环工作，处理来自send和post提交到MessageQueue的消息，每处理完一个后由Handler的dispatch分发出去

2.代码走向剖析图

以上代码走向图无论send还是post，最终都是通过Handler的enqueueMessage方法将消息放到MessageQueue中，线程调用loop方法后循环从MessageQueue的next方法中获取消息并进行处理，每处理完一个后由Handler的dispatchMessage分发再通过handleMessage方法回调出去

二、Handler常见问题解答

1.一个线程可以有多少Handler？

无数个，因为在任何地方都可以直接new

2.一个线程可以有几个Looper？你如何保证只有那么多个？

一个，因为源码中已经做了这种判断，在线程被创建时源码中会通过ThreadLocal进行线程与Looper的绑定，通过一个Object[]使前者为key后者为value依次向后，当我们在调用Looper的prepare方法去创建其时，源码中会去调用ThreadLocal的get去判断，如存在抛出异常，不存在则调用set进行创建绑定；如果是主线程，则源码已经在ActivityThread的main方法中为我们创建好了，所以我们可以直接在主线程中new和使用，子线程中却需要调用prepare和loop进行使用

3.Handler为什么会发生内存泄漏？为什么其他的内部类没有这个问题？

因为Java虚拟机中内部类默认持有外部类的引用，当Activity如果在无感知的情况下被销毁时，Handler如果还在执行某些耗时操作时，所以就会产生内存泄漏；这跟Handler的原理有关，因为源码中消息池每一个Message都持有一个target（Handler）对象，而这个target（Handler）对象都持有外部类的引用如Activity，所以其他内部类没有这个问题
拓展：可以通过static+weak reference或Handler的remove对应方法解决

4.为何主线程可以直接new Handler？如果子线程想要new Handler需要做些什么？

因为主线程在ActivityThread的main方法中已经创建了Looper，所以主线程使用Handler时可以直接new；子线程使用Handler时需要调用Looper的prepare和loop方法才能进行使用，否则会抛出异常

5.如果子线程中需要维护一个Looper，当消息队列中没有消息时会发生什么问题？怎么解决？这样解决有什么作用？

当子线程run方法体的业务逻辑执行完时会走到loop处，导致子线程死锁；可以通过调用Looper提供的quitSafely方法，最终调用MessageQueue的quit方法，传一个true即可，如false则抛出异常，感兴趣的小伙伴可以去看看源码，提示主线程不允许退出；作用是移除所有没有处理的消息然后唤醒native锁并且释放资源

6.如果存在多个Handler往MessageQueue中添加数据，因为发送消息时各个Handler可能处于不同的线程，那源码内部是如何实现线程安全的？

因为在源码中可以发现MessageQueue的enqueueMessage方法在将消息推入时将入了同步代码块，在next去消息时也加入了同步代码块，所以保证了Handler消息的通讯是线程安全的

7.我们使用Message时应该怎么样去创建它更合理？

使用obtain去创建Message最合理

8.使用Handler的postDelay等延时方法后消息队列会有什么变化？

会根据delay时间去进行一个时间排序，通过遍历单链表把delay消息插入到合适的位置，然后通过nativePollOnce进行休眠，如有新消息进入则调用nativeWake唤醒，然后再计算时间差进行休眠，直到msg.when >= now为止

9.Looper死循环为什么不会导致应用卡死？

loop循环的取出消息并分发，无消息时会阻塞在next()方法中nativePollOnce()代码行，并释放CPU资源进入休眠，Android的绝大部分操作都是通过Handler机制来完成的，如果没有消息，则不需要程序去响应，就不会发生卡死。应用卡死指的是ANR一般是消息处理过程中耗时太长导致没有及时响应用户的操作

10.源码中是如何对Message做优化的？使用的是什么Java设计模式？

源码中对Message进行了池化策略的优化，避免过多的创建Message对象；享元模式