Android-Handler复习

崔小白
68 阅读5分钟

Handler消息收发流程图

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关键类介绍：

1、Handler

主要用于线程间通信，我们可以使用handler发送并处理消息，这些消息最后都会被封装成Message存放到MessageQueue中，然后通过Looper不断循环从MessageQueue中获取消息进行处理并分发给handler 主要方法：参考流程图

2、ThreadLocal

提供一个多线程环境下，每个线程可独立访问自己线程内部变量的机制；每个线程都有一个专属于自己的ThreadLocalMap

3、Looper

创建Looper时，默认创建一个ThreadLocal ActivityThread在main函数中，会调用Looper.prepareMainLooper,内部调用Looper.prepare给主线程创建一个独立的Looper，同时创建该Looper专属的MessageQueue(在构造函数中)，同时把Looperset到当前线程的ThreadLocal内，并赋值给Looper中的sMainLooper； 所以每个线程都会有独立的Looper和MessageQueue 然后最后通过Looper.loop->Looper.loopOnce,通过取MessageQueue中的单链表Message进行消息循环，开启MessageQueue消息循环，取出消息时，通过msg.target获取当前msg的Handler,调用dispatchMessage进行消息回调

4、MessageQueue

MessageQueue 是消息队列的抽象类，用于存储消息和事件。每个线程都有一个对应的 MessageQueue 对象，用于存储该线程的消息和事件

(1) 入队

根据时间排序，当队列满时，阻塞，直到用户通过next取出消息。当next方法被调用，通知MessageQueue可以进行消息的入队

(2) 出队

由Looper.loop启动轮询器，对queue进行轮询。当消息达到执行时间就取出来。当MessageQueue为空时，队列阻塞，等消息队列调用enqueueMessage时，通知队列可以取出消息，停止阻塞

常见核心问题：

  1. 一个线程有几个Handler?

一个线程可以有多个Handler，因为Handler主要用于线程间进行通信，一个线程可以创建多个Handler来与其他线程进行通信。

  1. 一个线程有几个Looper？如何保证？

1个，Looper在prepare的时候，会通过当前线程的ThreadLocal进行存储，ThreadLocal针对每个线程都会有一个独立的ThreadlocalMap，里面以K-V形式存储Looper；如果属于第一次存储，会通过set方法，把当前Looper存储到Map集合；如果已经存储过了，那么会抛出异常，来保证每个Looper是唯一的

  1. Handler内存泄漏原因？为什么其他内部类没有这个问题？

Handler内部类会持有外部类的对象；其他内部类生命周期一致，Handler与Activity生命周期不一致，因为Handler内部消息实际是通过enqueueMessage存储信息，而Message的target会存储Handler； Message->Handler->Activity，根据JVM可达性算法，GC无法回收Activity，导致内存泄漏。

  1. 为何主线程可以new Handler？如果想要在子线程中new Handler，要做什么准备？

因为在ActivityThread中的main函数时，主线程已经通过Looper.prepareMainLooper创建了当前线程的Looper并且通过Looper.loop开启循环，所以在主线程可以直接new Handler；如果需要在子线程中new Handler，需要创建当前线程独有的Looper并且prepare，然后loop

  1. 子线程中维护的Looper，消息队列无消息时的处理方案是什么？有什么用？

next根据当前Message的when获取下一次取消息的时间间隔timeoutMilis，调用底层nativePollOnce进行阻塞等待，如果timeoutMilis为0，无需等待立刻返回；如果为-1，表示当前MessageQueue无消息，此处无限等待，直到有事件发生为止(比如enqueueMessage时，会调用nativeWake函数唤醒)，如果为其他，则间隔timeoutMilis返回 底层：epoll机制 NDK层调用流程： (1) nativePollOnce(ptr,nextPollTimeoutMills)->底层Looper的pollOnce(timeMills)->pollInner(timeMills)->epoll_wait(mEpollFd,eventItems,EPOLL_MAX_EVENTS,timeoutMills)阻塞等待，此处只是作为一个最大等待时间，所以过程有其他Message进行enqueue操作时，会提前停止阻塞 (2) nativeWake(ptr)->nativeMessageQueue.wake()->nativeLooper.wake()->往mWakeEventFd中write“1”，唤醒looper 所以子线程无消息时如果不处理，会一直等待，此时需要调用quit，唤醒线程同时退出Looper

  1. 既然可以存在多个Handler往MessageQueue中添加数据(发消息时各个Handler可能处于不同线程)，那它内部是如何确保线程安全的？

锁；enqueueMessage->synchronized(this)：内置同步锁(锁与解锁由JVM完成)，控制不同线程访问当前MessageQueue对象时，存在synchronized(this)的方法(如enqueueMessage->next取数据时)，都必须等待当前方法执行完成才能继续执行；同时因为ThreadLocal保证了一个线程只有一个MessageQueue,所以保证了一个线程只有一个可以操作当前MessageQueue的地方

  1. 为什么主线程是个死循环而不会退出？

Android程序在ActivityThread的main函数中进行启动，通过死循环不断从MessageQueue中取消息进行界面刷新，正是因为有这个死循环，才能保证程序运行，如果跳出循环了，程序也就退出了。

  1. MessageQueue的数据结构是什么？Message呢？为什么要采取这样的数据结构

MessageQueue是个优先级队列，通过时间顺序控制Message的进出，Message是个单链表，因为Message要频繁插入和移除，使用链表效率更高，使用数组的话，需要考虑扩容问题，且频繁插入移除不适合使用数组

  1. ThreadLocal是什么？ThreadLocalMap内部为什么要采用弱引用的方式？

ThreadLocal主要为了提供多线程一个可以访问线程内部变量而产生的一个类，而ThreadLocal内部实际时通过ThreadLocalMap存储线程本地变量，而Entry对象中的key实际是一个ThreadLocal对象的弱引用，弱引用实际是为了避免内存泄漏的问题，如果在ThreadLocalMap中使用强引用来引用ThreadLocal对象，而该ThreadLocal对象又在被其他对象强引用，那么会导致ThreadLocal对象无法被GC回收，出现内存泄漏

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