Android Handler 机制

一、Handler是什么？

Handler 其实就是Android 为我们提供的一套处理异步消息的机制

官网对Handler的用途说明 翻译

我们都知道，在Android中，所有的修改UI的动作不能放在子线程中执行，必须放到主线程，所以就有了Handler这样的一套机制，在子线程中完成耗时工作，然后通过Handler向主线程去发送消息，并做出修改UI的动作。

二、Handler机制涉及到的几个重要的类

Handler(发送消息，处理消息)

Message(消息)

MessageQueue(消息队列，里面存放的是一个个的消息)

Looper(不断的从MessageQueue中取出消息)

ThreadLocal(用于区分是哪个线程中的Looper,保证一个线程中只有一个Looper)

三、各个类之间错综复杂的关系

首先我们先说一下如何使用Handler

创建Handler对象，Handler为我们提供了post() 和 send()两个发送数据的方法，最终这两个方法调用的是enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis)方法，这个方法调用的又是MessageQueue的enqueueMessage(Message msg, long when)方法，从而将我们的消息加入队列中。

这个方法首先是一个同步的方法，看见方法中的synchronized关键字就知道了，这个方法首先会判断我们的消息队列中是否有消息，并且消息是否到了该执行的时间(就是是否有延迟)，符合执行的条件的话，会调用native方法将挂起的线程唤醒，从而开始执行新的消息。

这时候应该会有疑问，为什么要将线程给挂起，因为在轮询消息队列的时候(调用Looper.loop()方法)是一个死循环，这个死循环是知有当程序退出的时候才没有的，换句话说我们的程序启动后就会开启这个死循环直至程序结束。我们都知道，死循环是会导致成勋ANR的，而为什么这个死循环没有导致程序的ANR呢，是因为整个消息队列中是按照消息的执行时间进行顺序排列的，当队列中的第一个消息没有到执行时间的时候，会调用native方法将线程的时间片给挂起，线程就没办法继续执行，从而被挂起，处于一个等待的状态，这样就不会导致程序的崩溃，进入到MessageQueue的next()方法中会有一个nextPollTimeoutMillis变量，这个变量控制我们线程的等待时间，当nextPollTimeoutMillis等于0的时候，说明现在有需要执行的消息了，不会挂起，如果nextPollTimeoutMillis等于-1，说明现在消息队列中没有消息了，这时候整个线程就会处于挂起的状态，要等待下一个消息加入到消息队列中并且到执行时间的时候才会将我们的线程给挂起来，当nextPollTimeoutMillis大于0的时候，意思就是下一个最先执行的消息等待多少时间，线程就会挂起多少时间，时间一到就会执行消息的轮询，然后进行下一次的判断，从而做出相应的状态。

Handler是如何保证消息是从某个线程中发送过来的呢？

ThreadLocal就保证了我们的消息是从具体某个线程发送过来的。首先我们使用Handler的时候会先调用Looper的prepare(boolean quitAllowed)方法

prepare方法 sThreadLocal变量

源码的注释也解释的很清楚  除非你调用prepare（），否则sThreadLocal.get（）将返回null。意思就是我们必须要调用这个方法，否则你就使用不了了。这个sThreadLocal变量是一个静态常量类，说明在整个程序中只存在一个实例。这个set()方法中先是获取到了当前的线程对象，然后通过线程对象获取到了ThreadLocalMap对象，调用了这个对象的set方法

关键代码

这里面有一个Entry数组，这个数组其实就是一个ThreadLocal型的数组，它是继承我们的ThreadLocal，而它里面又有一个“Map”,这个Map并不是我们平时使用的Map集合，而是一个key，value形式存在的，key就是ThreadLocal也可以说起Entry本身，而value就是我们的Looper对象，上面代码图片有代码。而Looper的构造方法中创建了MessageQueue对象。从而保证了我们的一个线程中只有一个Looper对象，和Looper对应的唯一的MessageQueue对象。

总结：

使用Handler的时候，首先在线程中调用Looper的prepare()方法，在线程中初始化我们的Looper对象和MessageQueue对象。

再调用Looper.loop()方法去轮询发送我们的消息，由Handler的handleMessage()方法接收消息。

因为在主线程中源码已经帮我们初始化完成了，所以我们不用去初始化，如果要在其他线程中使用Handler，必须要自己做初始化工作。

以上都是自己的总结，并没有参考其他博客，其中也难免会有错误的观点，有不同意见的童鞋也可以提出指正。有好多基本的地方没有做全面的解释，主要是最近又仔细看了一遍源码，发现了里面的线程是在何时就行挂起和唤醒的，所以一些基本的地方没有写入里面。