Handler在android开发中占有举足轻重的位置，相信大家都熟悉其用法及基本使用。
Handler是什么？
Handler是安卓提供的一种消息机制。通常用于接受子线程发送的数据,并用此数据配合主线程更新UI。
为什么要用Handler?
举个例子，我们点击一个按钮去服务器请求数据。如果直接在主线程（UI线程）做请求操作，界面会出现假死现象， 如果长时间还没有完成的话，会收到Android系统的一个错误提示 "应用程序无响应（ANR）"。为什么呢？因为在Android里, App的响应能力是由Activity Manager和Window Manager系统服务来监控的. 通常在如下三种情况下会弹出ANR对话框:
1：KeyDispatchTimeout(谷歌default 5s，MTK平台上是8s) --主要类型 按键或触摸事件在特定时间内无响应
2：BroadcastTimeout(10s) BroadcastReceiver在特定时间内无法处理完成
3：ServiceTimeout(20s) --小概率类型 Service在特定的时间内无法处理完成。
既然这样，那我们就把这些耗时操作放在子线程中执行好了。 可问题来了，需要把数据填充到相关控件中展示。但Android中更新UI只能在主线程中更新，子线程中操作是危险的。那怎么走出这个困境，用Handler！
1.试想一下：如果在一个Activity中，有多个线程去更新UI，并且都没有加锁机制，那么会产生什么样的问题？——更新界面混乱。
2.是不是在Android中子线程真的不能更新UI？这也不一定，之所以子线程不能更新UI界面，是因为Android在线程的方法里面采用checkThread进行判断是否是主线程，而这个方法是在ViewRootImpl中的，这个类是在onResume里面才生成的。因此，如果这个时候子线程在onCreate方法里面生成更新UI，而且没有做耗时多的操作，还是可更新UI的。你可以验证一下(打开注释和注释那行代码比较下):
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
......
new Thread( new Runnable() {
@Override public void run() {
//步骤A try{ Thread.sleep(200)}catch(...){...};
tv.setText("子线程中访问");
}
}).start()；
......
}
怎么使用Handler?
我们模拟子线程网络请求，完成后更新UI操作。
step1:
创建Handler对象 ，重写 handleMessage 方法
step2:
子线程耗时操作 发送消息
注：代码中Message为Handler接收与处理的消息对象。
看看运行后打印结果:
运行结果
根据上面打印日志可以看出handlerMessage运行在main线程，故可以在这里更新ui。而且发送的what成功正确接收到为1000.
当然Handler还有很多其他用法比如：
1.post(Runnable) ，postDelayed(Runnable ,long);
2. sendMessage(Message),sendMessageDelayed(Message,long)
3.sendEmptyMessage(int),sendEmptyMessageDelayed(int,long)
....
这里就不一一列举了。我们在开发中常用的延时操作往往借助上面 handler.xxxDelayed方法来轻松实现。 其实使用上述不管哪种方法都调用了sendMessageDelayed函数，所以实质都是一致的。我们随便拿一个看看其内部实现（如：post(Runnable) ）:
handler.post(runnable)方法源码
上面我们在主线程创建并使用了Handler对象，可以正常在子线程发送消息并成功接收。那么就有好事者说了“我要在子线程创建并使用Handler可不可以，没别的意思，就是任性想玩玩”。好吧，闲话少说，那就我们就来试试...
子线程创建并使用Handler
我们在子线程中试试Handler呀
实际上写出这个还没运行，我掐指一算就觉得这样会有问题（就不告诉你我提前已经偷偷了解了，哈哈）。
子线程 · handler · error
看红框部位的报错信息，知道是线程里创建Handler没调用Looper.prepare()方法.这是什么鬼?我们定位到创建Handler时使用的构造函数处：
构造函数-Handler(Callback callback, boolean async)
也就是说Looper.myLooper()得到的对象为空，就抛出了"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"这个异常。进入Looper.myLooper()一探究竟：
Looper.myLooper()
sThreadLocal.get()返回一个空对象。那sThreadLocal又是什么?在Looper类源码中可以看到:
sThreadLocal
sThreadLocal是一个ThreadLocal 静态变量。那ThreadLocal是什么有什么作用？
ThreadLocal是什么？
ThreadLocal 是线程的局部变量， 是每一个线程所单独持有的。当使用ThreadLocal维护变量的时候 为每一个使用该变量的线程提供一个独立的变量副本，即每个线程内部都会有一个该变量，这样同时多个线程访问该变量并不会彼此相互影响，因此他们使用的都是自己从内存中拷贝过来的变量的副本， 这样就不存在线程安全问题。
什么意思?做个实例来体验一下以便于理解。在此之前先介绍下ThreadLocal常用方法--->
public T get() { } // 获取ThreadLocal在当前线程中保存的变量副本
public void set(T value) { } //set()设置当前线程中变量的副本
public void remove() { } //移除当前线程中变量的副本
protected T initialValue() { } //一般是用来在使用时进行重写的
ThreadLocal使用实例
TheadLocal 日志
通过上面例子应该可以检验“为每一个使用该变量的线程提供一个独立的变量副本”的含义了吧。。。
如果想要了解ThreadLocal内部原理移步:Java多线程编程-（8）-多图深入分析ThreadLocal原理
现在我们清楚了ThreadLocal的作用，继续回到上面对Looper的分析。因sThreadLocal.get()返回null，导致异常发生。根据错误日志,需要先调用 Looper.prepare()方法才行。那我们可以推测，prepare()方法里面应该做了sThreadLocal.set(looper)操作。
Looper<--->MessageQueue
那么我们具体看看Looper.prepare()了什么?
Looper.prepare()
果不其然，同我们上面推测的一致，sThreadLocal调用set方法保存了一个looper变量，同时可以知道对于每一个线程只能有一个Looper。接下来看看Looper(boolean) 构造函数:
Looper构造函数
也就是说我们创建一个Looper对象，MessageQueue （按字面意思理解：消息队列）就被创建了。也可以发现，默认情况下，这个MessageQueue的quiteAllow=true。
我们可以发现:在一个线程中如果存在Looper则 Looper和与之关联的MessageQueue都是唯一的。那MessageQueue是什么?它是不是与Message有些啥暧昧关系呢？看着像是Messa-geQueue包养了一队列的Message。（逃...）
MessageQueue 与 Message
前面我们用到并简单介绍了下Message，现在再对它做一下详细的分析...
Message截取部分代码
前面四个what,arg1,arg2,obj属性在用Handler经常会用到，应该很熟悉。另外还有几点值得注意:
Message 实现Parcelable 接口，也即实现了序列化，说明Message可用于进程间通信。
有一个Handler 对象 target（跟我们使用的Handler有没有关？）
有个callback的Runnable 对象（是不是想到Handler.post(runnable) 这个runnable）
推荐使用obtain()，该方法可以从消息池中获取Message实例，不推荐直接调用构造方法。
好吧现在Message内部的一些重要特征我们都已打探清楚，那MessageQueue到底是什么呢?
MessageQueue构造函数
nativeInit()方法实现为android_os_MessageQueue_nativeInit();这是一个底部方法在此不做细究。有兴趣的自行深入分析。如果只想要了解MessageQueue的作用我们换种方式直接看看其注释，便会一目了然:
MessageQueue 注释
也就是说MessageQueue确实是用来存放消息(Message对象)的容器（可按字面意思理解为队列）。
其实MessageQueue数据结构，实质是一个单向链表，Message对象有个next字段保存列表中的下一个，MessageQueue中的mMessages保存链表的第一个元素。
既然是“队列”那它就有其常规操作：
入队 : boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {...}
出队: Message next() {...}
这里先不详细介绍等我们下面按流程分析到在说。
到此为止我们大概搞清楚:
1.如果希望Handler正常工作,在当前线程中要有一个Looper对象
2.在初始化Looper对象时会创建一个与之关联的MessageQueue;
3.MessageQueue存放并管理Message
4.Message是Handler接收与处理的消息对象
上面一步步分析，都可谓是为了破解“在子线程创建Handler”所引发的这一"血案"。至于怎么解决“子线程创建Handler”报出error，相信通过以上讲解，很容易就大手一挥写出以下代码:
子线程·Handler ·+ looper.prepare
然后运行一下，当然没有报任何异常.但我们发现也没有任何日志打印出来。也就是说我们发送的消息(sendMessage)没有接收到。那是什么原因?现在该怎么办?此刻就有一个疑问浮现在脑海---“为什么主线程创建Handler可以正常工作?是不是它做了其他的操作?”
初遇Looper.loop()...
我们找到android应用程序的入口ActivityThread中的main方法。ActivityThread就是应用程序的主线程，打开它的main方法可以看到:
ActivityThread main()片段
Looper.prepareMainLooper() ?进去看看
Looper.prepareMainLooper()
确实，Looper.prepareMainLooper() 调用了prepare()方法（注意这里调用prepare时传递的参数值为false，和我们之前创建普通Looper时是不同的。因为这是主线程，不会被允许被外部代码终止）,所以现在知道为什么在主线程直接创建Handler而不抛异常了吧。然后,后面还有个Looper.loop()?是不是就是少这步操作我们子线程Handler没有正常工作,那加上试一下:
子线程.Handler.can.use
真的可以正常工作，打印出log了!
log
那不禁要问，为什么加了个Looper.loop()就可以正常接收消息了呢?我们这里暂时不深究loop()内部到底什么原理，可以暂按得到的效果和其字面含义理解为一个获取消息的循环（轮询）。至此Handler消息已经可以正确接收，那我们不妨先看看消息是怎么发送的，因为有入才有出，我们就先从“入”这个源头扒起。
Handler发送消息实现原理
发送消息我们会调用handler.post(),handler.sendMessage()等方法，前文也已经分析到所有这些方法实质都调用的是sendMessageDelay()：
sendMessageDelay
继续看sendMessageAtTime:
sendMessageAtTime
在前文Handler的构造函数中我们知道mQueue=mLooper.mQueue，也即是Looper中关联的MessageQueue对象。执行至equeueMessage:
equeueMessage
特别注意:msg.target = this 这句代码,该message的target赋值为当前的handler对象，这里Message就和当前Handler关联起来了，记住msg.target很重要,后面我们会用到。
我们可以看到最后执行的是MessageQueue的enqueueMessage方法，前面在介绍MessageQueue的时候我们就知道了这个enqueueMessage方法是用于"入队"操作的。看看源码也就清楚:
enqueueMessage部分源码
参数msg是由我们传进去Message对象，when时是执行时间,细心的朋友会发现mMessages这个对象，我们可以把它理解为是待执行的message队列，该队列是按照when的时间排序的且第一个消息是最先执行。
代码第4行中有三个条件：如果mMessages对象为空，或when为0也就是立刻执行，或者新消息的when时间比mMessages队列的when时间还要早，符合以上任一条件就把新的msg插到mMessages的前面 并把next指向它，也就是msg会插进队列的最前面，等待loop的轮询。
如果上面的条件都不符合就进入else中，我们可以看到17行是有个for的死循环遍历已有的message对象，其中第20行有个if语句when < p.when when是新消息的执行时间，p.when的是队列中message消息的执行时间，如果找到比新的message还要晚执行的消息，就执行
msg.next = p;
prev.next = msg;
也就是把插到该消息的前面，优先执行新的消息。
现在我们搞清楚了sendMessage最终就是将消息（Message）放入MessageQueue里面，由其存放并管理，那接下来我们要明白的一点就是怎么取出消息了。那就回到了Looper.loop()的解释了。
消息接收:再续Looper.loop()
looper.loop()片段-1
looper.loop()片段-2
片段1好理解，我们重点分析片段2 ；
这里要给大家说一下，Linux的一个进程间通信机制：管道（pipe）。
原理：在内存中有一个特殊的文件，这个文件有两个句柄（引用），一个是读取句柄，一个是写入句柄
主线程Looper从消息队列读取消息，当读完所有消息时，进入睡眠，主线程阻塞。子线程往消息队列发送消息，并且往管道文件写数据，主线程即被唤醒，从管道文件读取数据，主线程被唤醒只是为了读取消息，当消息读取完毕，再次睡眠。所以不会过多消耗性能。
looper里面是一个for死循环,看画红线的第一行代码，是从MessageQueue中提取Message,注释可能造成阻塞。我们进到MessageQueue的next里面看看:
MessageQueue · next 部分代码
简单分析一下，if(now < msg.when) 若当前时间还没到msg指定时间，设置一个timeout以到时用于唤醒；else msg执行出队操作。另外可以发现当msg=null，当也即消息队列为空，nextPollTimeoutMillis置为 -1 ，next就会阻塞。
回到loop()方法片段2，我们得到了Message对象，继续向下走到第二处红线位置，也就到了分发处理Message的时候了。
msg.target.dispatchMessage(msg);
记不记得我们分析发送消息时提到的一个"特别注意"事项（msg.target = this 这句代码,该message的target赋值为当前的handler对象）,在这里果然用到了。也就是说Handler发送的每个Message对象都存在有该Handler的句柄（target）,所以这里实质就是调用了handler的dispatchMessage方法，那我们进入Handler.dispatch方法:
Handler.dispatch
现在该明白了为什么我们在使用Handler的时候复写其handlerMessage方法，可以在内部接收并处理消息了吧。是不是有种柳暗花明的感觉。
到此为止，我们已经把Handler的整个工作原理撸得差不多了，大致梳理一下。
当我们使用Handler时，在当前线程必须有且仅有一个Looper对象，Looper里面维护一个MessageQueue。所以需要提前调用Looper.prepare()方法将loop对象设置到内部静态ThreadLocal中(以保证线程安全)。（主线程已设置了）
我们用Handler主要是发送和接收消息。
对于发送消息:通过post,send等方法（实质都是send）发送消息Message(runnable最后也转化为message)实现。最终都是调用MessageQueue的enqueueMessage方法将Message插入MessageQueue（上面所说Looper中所维护的）这一单向链表中进行统一管理。
接收消息:我们必须开启Looper.loop()来轮询，通过调用MessageQueue中的next()方法移除并获取之前发送的Message对象（MessageQueue为空时,next阻塞）。获得的Message对象最终交由发送该消息的Handler对象(message.target)的dispatchMessage方法处理。而dispatchMessage方法最后会走到handlerMessage()方法去。所以我们在创建Handler时才能够在其handlerMessage()或callback.
handlerMessage方法中获取发送的消息并做出系列操作。
那么至此不经要问，主线程中的Looper.loop()一直无限循环为什么不会造成ANR？
主线程-loop()-anr
首先，我们想一下，主线程要没有Looper.loop()会怎么样?
显而易见，如果应用入口main方法中没有looper进行循环，那么主线程一运行完毕就会退出。那我们打开一个app就过段时间直接关闭了。也就是说：ActivityThread的main方法主要就是做消息循环，一旦退出消息循环，那么你的应用也就退出了。
我们知道了looper.loop()是必须的，再讨论这个死循环为啥不会造成ANR异常？
因为Android 的是由事件驱动的，looper.loop() 会不断地接收/处理事件，每一个点击触摸或者说Activity的生命周期都是运行在 Looper.loop() 的控制之下，如果loop停止，那应用也就停止了。所以只能是某一个消息或者说对消息的处理时间超过系统规定时长（阻塞）才会导致ANR,而不是looper.loop()本身。
end...
因个人水平有限，有纰漏或错误处还望大家批评指正,谢谢！
参考:
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