handler机制--handler概览

本节主要是对handler机制有一个大概的了解，后面的章节还会详细的分析handler机制。

handler产生背景

在介绍handler之前先来介绍下它产生的背景，只有了解了背景才能加深对它的了解。

子线程与主线程通信

子线程与主线程通信，那肯定是一些操作是不能在子线程中进行的，只能在主线程进行。那就从哪些操作需要在主线程中执行说起吧。

ui的绘制/更新只能在主线程
android中ui的绘制/更新只能在主线程中，为啥会有这样的一个规定呢？主要的原因是为了ui绘制/更新的”安全性，一致性“。

假如在子线程中也可以进行ui的绘制/更新，那会有什么问题呢？比如当前有2个子线程：线程A，线程B，同时分别把TextView的内容设置为”hello A“，”hello B“。那这时候界面上显示的TextView的内容就不确定了，有可能显示”hello A“，也有可能显示”hello B“。造成这个的主要原因是：两线程同时设置，并且这俩线程先后执行的顺序是不确定的。

那应该有人就会说，在为TextView设置text的时候，增加同步锁（synchronized）不就可以解决问题了吗？是的这样确实可以解决问题，但又引入了别的问题：绘制效率问题，复杂度问题，容易出现死锁问题等。
绘制效率问题：因为有了锁，那等待，释放锁，线程之间的切换都是开销，这会严重的影响绘制效率。
复杂度问题：整个View体系相应的改变View属性的地方都需要加synchronized，有漏掉的地方就会出现绘制出错的问题。
容易出现死锁问题：因为有了同步机制，那死锁的概率就会大大增加啊，死锁的问题有多严重大家都清楚，界面上会出现卡顿，甚至没办法执行绘制的情况。

所以基于以上的这些问题，ui的绘制/更新在主线程中执行这是最简单有效的方法。

主线程不能有耗时任务
像上面提到的ui的绘制/更新需要在主线程中执行，还有点击事件的分发，四大组件的生命周期方法执行等都是需要在主线程里面执行的。如果主线程里面存在耗时的操作，那产生的问题就大了，比如在Activity的onCreate方法中有耗时操作，那就会影响后面的生命周期的执行，站在用户角度来看的话，整个界面显示很慢，长时间处于白屏状态，这肯定不是一个好的用户体验。

因此耗时的任务就需要放在子线程里面执行（比如网络请求，读取本地文件等等），当子线程执行完毕后，就需要把需要更新view的数据发送给主线程，让主线程帮忙绘制view。

binder线程与主线程通信

在启动Activity时候，AMS（ActivityManagerService简称）会通过binder调用把消息发送给app端，这个时刻是运行在binder线程中的，那后续Activity的初始化，启动等流程肯定是不能继续在binder线程中的，为啥不能继续在binder线程中？主要原因是binder线程的作用是处理binder相关的操作，既然binder操作已经完成了那肯定就需要赶紧把binder线程“解放”出来，让它继续处理其他的binder操作；如若不把binder线程”解放“出来，会影响app端binder的服务，同时Activity启动及四大组件相关的启动操作都会变的复杂，因为需要涉及到”安全性，一致性“相关的问题。

上面提到的子线程与主线程通信和binder线程与主线程通信，这只是线程之间通信的其中两个场景，还有很多其他的场景（比如业务内也会有线程之间通信），android设计者，为了开发者更加便利，不用重复的造轮子。因此在这样的背景下设计了handler，handler目的是解决线程之间通信问题。

handler原理

生产者消费者模式

先来介绍下生产者消费者模式，为啥要介绍这个模式呢，因为handler的核心原理就是生产者消费者模式。

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上图展示的是生产者消费者模式，生产者把数据放入数据缓存区中，消费者从数据缓存区中取数据，生产者可以有多个，消费者也可以有多个，生产者与消费者一般都位于不同的线程。
生产者消费者模式可以衍生出多种结构：多个生产者和多个消费者（消费者处于不同的线程，多个生产者和一个消费者，一个生产者和一个消费者等。

生产者消费者模式实现线程之间通信
最主要是基于共享内存这个机制，一个进程内的内存在线程之间是共享的。

shengchan-xiaofei-threads.png

上图的结构是多个生产者和一个消费者的结构，展示了是如何实现线程之间通信的，下面对上图进行介绍：
数据队列：它是线程之间共享的，它主要的目的是存放数据，数据读取器从中拿数据。因为数据队列是多线程之间共享的，因此需要使用同步机制来保证它的安全。
数据读取器：这是我自己取的一个名字，它的主要作用是不断的循环从数据队列中拿数据，拿到数据后交给处理者处理数据。
处理者：这也是我自己去的一个名字，它的主要作用就是处理数据，是生产者消费者模式中的消费者角色。
消费者线程：数据队列，处理者，数据读取器都在这个线程内执行。

当数据队列中没有数据的时候，消费者线程进入wait状态并且释放掉cpu等资源。

当线程1的生产者把数据放入数据队列后，会把处于wait状态的消费者线程唤醒，这时它的数据读取器从数据队列中取到刚刚的数据，再把数据交给处理者处理。这个过程就实现了线程1与消费者线程之间的通信。

handler的核心原理就是生产者消费者模式，基于此基础上进行封装，封装出了Looper，Handler，Message，MessageQueue这些类，那就来介绍下这几个类。

handler核心类

Looper：与上面的数据读取器的功能类似，它的作用就是从MessageQueue中取出Message交给Handler处理，Hanlder处理完毕后，再不断的接着这样的循环此过程。
MessageQueue：它就是上面的数据队列，它的作用就是用来存放Message,以链表结构存放Message的，并且为Looper提供Message，当队列中没有Message的时候线程进入wait状态；当往队列中存放Message后，MessageQueue所在的线程被唤醒，获取到Message交给Looper处理。
Message：与上面的数据相对应，线程之间通过handler通信，传递的数据就是Message
Handler：它就是消费者，与上面的处理者相对应，它的作用是在它对应的线程内处理Message。

总结

本节主要介绍了handler的产生背景和handler的原理，这节只是一个概览，handler的知识是很多的，在后面的章节中会一一介绍，下面用一张图来做一个总结

handler-yuanli.png