android非同步handler

1. 深入分析Android-Handler消息機制

Handler是Android消息機制的上層介面。通過它可以輕松地將一個任務切換到Handler所在的線程中去執行。通常情況下，Handler的使用場景就是 更新UI 。

在子線程中，進行耗時操作，執行完操作後，發送消息，通知主線程更新UI。

Handler消息機制主要包括： MessageQueue 、 Handler 、 Looper 這三大部分，以及 Message 。

從上面的類圖可以看出：

MessageQueue、Handler和Looper三者之間的關系： 每個線程中只能存在一個Looper，Looper是保存在ThreadLocal中的。 主線程（UI線程）已經創建了一個Looper，所以在主線程中不需要再創建Looper，但是在其他線程中需要創建Looper。 每個線程中可以有多個Handler，即一個Looper可以處理來自多個Handler的消息。 Looper中維護一個MessageQueue，來維護消息隊列，消息隊列中的Message可以來自不同的Handler。

在子線程執行完耗時操作，當Handler發送消息時，將會調用 MessageQueue.enqueueMessage ，向消息隊列中添加消息。 當通過 Looper.loop 開啟循環後，會不斷地從消息池中讀取消息，即調用 MessageQueue.next ， 然後調用目標Handler（即發送該消息的Handler）的 dispatchMessage 方法傳遞消息， 然後返回到Handler所在線程，目標Handler收到消息，調用 handleMessage 方法，接收消息，處理消息。

從上面可以看出，在子線程中創建Handler之前，要調用 Looper.prepare() 方法，Handler創建後，還要調用 Looper.loop() 方法。而前面我們在主線程創建Handler卻不要這兩個步驟，因為系統幫我們做了。

初始化Looper ：

從上可以看出，不能重復創建Looper，每個線程只能創建一個。創建Looper，並保存在 ThreadLocal 。其中ThreadLocal是線程本地存儲區（Thread Local Storage，簡稱TLS），每個線程都有自己的私有的本地存儲區域，不同線程之間彼此不能訪問對方的TLS區域。

開啟Looper

創建Handler ：

發送消息 ：

post方法：

send方法：

2. Android面試 Handler機制

Handler就是解決線程與線程間的通信。
當我們在子線程處理耗時操作，耗時操作完成後我們需要更新UI的時候，這就是需要使用Handler來處理了，因為子線程不能更 新UI，Handler能讓我們容易的把任務切換回來它所在的線程。
消息處理機制本質：一個線程開啟循環模式持續監聽並依次處理其他線程給它發的消息。

一個線程可以有多個Handler，通過new Handler的方式創建。

一個線程只能有一個Looper，通過Looper.perpare方法會創建一個Looper保存在ThreadLocal中，每個線程都有一個LocalThreadMap，會將Looper保存在對應線程中的LocalThreadMap，key為ThreadLocal，value為Looper。

內部類持有外部類的對象，handler持有activity的對象，當頁面activity關閉時，handler還在發送消息，handler持有activity的對象，導致handler不能及時被回收，所以造成內存泄漏。

因為當handler發送消息時，會有耗時操作，並且會利用線程中的looper和messageQueue進行消息發送，looper和messageQueue的生命周期是很長的，和application一樣，所以handler不容易被銷毀，所以造成內存泄漏。

解決方案有：

可以在子線程中創建Handler，我們需要調用Looper.perpare和Looper.loop方法。或者通過獲取主線程的looper來創建Handler。

應該調用Looper的quit方法，因為可以將looper中的messageQueue里的message都移除掉，並且將內存釋放。

通過synchronized鎖機制保證線程安全。

Message.obtain來創建Message。這樣會復用之前的Message的內存，不會頻繁的創建對象，導致內存抖動。

點擊按鈕的時候會發送消息到Handler，但是為了保證優先執行，會加一個標記非同步，同時會發送一個target為null的消息，這樣在使用消息隊列的next獲取消息的時候，如果發現消息的target為null，那麼會遍歷消息隊列將有非同步標記的消息獲取出來優先執行，執行完之後會將target為null的消息移除。(同步屏障)

更多內容戳這里（整理好的各種文集）

3. Android Handler那些事兒，消息屏障IdelHandlerANR

Handler 是Android SDK中用來處理非同步消息的核心類，子線程可以通過handler來通知主線程進行ui更新。

備註：本文源碼截圖 基於Android sdk 28

Handler機制 消息發送主要流程如圖

應用程序啟動後，zygote fork一個應用進程後，和普通java程序一樣，程序會首先執行ActivityThread中的main函數。在main函數中，程序首先會創建Looper對象並綁定到主線程中，然後開啟loop循環。（ps:主線程loop循環不能退出）

在prepareMainLooper方法中，最終會創建Looper，MessageQueue對象 以及創建native層MessageQueue對象。

使用Handler.sendMessageXXX或這 postDedayXXX發送消息後，最終會調用到SendMessageAtTime方法中。

然後調用MessageQueue.enqueueMessage將消息存到消息隊列中。

存入消息後，然後通過調用native方法 喚醒主線程進行消息處理。

當應用程序啟動，做完一些必要工作之後，便會開啟Loop循環，除非系統異常，否則該循環不會停止。loop循環中，主要做兩件事，第一，從消息隊列中取消息。第二，進行消息分發處理。

MessageQueue.next() 方法 通過調用 native方法 nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis)實現無消息處理時，進入阻塞的功能。
當nextPollTimeoutMillis 值為0時，該方法會立刻返回；
當nextPollTimeoutMillis 值為-1時，該方法會無限阻塞，直到被喚醒；
當nextPollTimeoutMillis 值大於0時，該方法會將該值設置為超時時間，阻塞到達一定時間後，返回；

在loop循環中 ，通過調用 msg.target.dispatchMessage(msg) 進行消息的分發處理

使用當前線程的MessageQueue.addIdleHandler方法可以在消息隊列中添加一個IdelHandler。

當MessageQueue 阻塞時，即當前線程空閑時，會回調IdleHandler中的方法；

當IdelHandler介面返回false時，表示該IdelHandler只執行一次，

a，延遲執行

例如，當啟動Activity時，需要延時執行一些操作，以免啟動過慢，我們常常使用以下方式延遲執行任務，但是在延遲時間上卻不好控制。

其實，這時候使用IdelHandler 會更優雅

b，批量任務，任務密集，且只關注最終結果

例如，在開發一個IM類型的界面時，通常情況下，每次收到一個IM消息時，都會刷新一次界面，但是當短時間內， 收到多條消息時，就會刷新多次界面，容易造成卡頓，影響性能，此時就可以使用一個工作線程監聽IM消息，在通過添加IdelHandler的方式通知界面刷新，避免短時間內多次刷新界面情況的發生。

在Android的消息機制中，其實有三種消息: 普通消息、非同步消息及消息屏障。

消息屏障 也是一種消息，但是它的target為 null。可以通過MessageQueue中的postSyncBarrier方法發送一個消息屏障（該方法為私有，需要反射調用）。

在消息循環中，如果第一條消息就是屏障消息，就往後遍歷，看看有沒有非同步消息:
如果沒有，則無限休眠，等待被喚醒
如果有，就看離這個消息被觸發時間還有多久，設置一個超時時間，繼續休眠

非同步消息 和普通消息一樣，只不過它被設置setAsynchronous 為true。有了這個標志位，消息機制會對它有些特別的處理，我們稍後說。

所以 消息屏障和非同步消息的作用 很明顯，在設置消息屏障後，非同步消息具有優先處理的權利。

這時候我們回顧將消息添加到消息隊列中時，可以發現，其實並不是每一次添加消息時，都會喚醒線程。
當該消息插入到隊列頭時，會喚醒該線程；
當該消息沒有插入到隊列頭，但隊列頭是屏障，且該消息是隊列中 靠前的一個非同步消息，則會喚醒線程，執行該消息；

調用MessageQueue.removeSyncBarrier 方法可以移除指定的消息屏障

ANR 即 Application Not Response， 是系統進程對應用行為的一種監控，如果應用程序沒有在規定時間內完成任務的話，就會引起ANR。

ANR類型

Service Timeout : 前台服務20s, 後台服務200s

BroadcastQueue Timeout : 前台廣播 10s，後台廣播60s

ContentPrivider Timeout : 10s

InputDispatching Timeout : 5s

比如，在啟動一個服務時， AMS端通過應用進程的Binder對象創建Service, 在scheleCreateService()方法中 會調用到當前service的onCreate()生命周期函數；

bumpServiceExecutingLocked()方法內部實際上會調用到scheleServiceTimeoutLocked()方法，發送一個ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG類型消息到AMS工作線程中。

消息的延時時間，如果是前台服務，延時20s, 如果是後台服務，延時200s;

如果Service的創建 工作在 上訴消息的延時時間內完成，則會移除該消息，

否則，在Handler正常收到這個消息後，就會進行服務超時處理，即彈出ANR對話框。

復雜情況下，可能會頻繁調用sendMessage 往消息隊列中，添加消息，導致消息積壓，造成卡頓，

1，重復消息過濾

頻繁發送同類型消息時，有可能隊列中之前的消息還沒有處理，又發了一條相同類型的消息，更新之前的數據，這時候，可以採用移除前一個消息的方法，優化消息隊列。

2，互斥消息取消

在發送消息時，優先將消息隊列中還未處理的信息已經過時的消息 移除，優化隊列

3，隊列優化-復用消息

創建消息時，優先採用之前回收的消息，避免重復創建對象，引起GC

完~
（如果錯誤或不足，望指出， 大家共同進步）

4. [Android源碼分析] － 非同步通信Handler機制

一、問題：在Android啟動後會在新進程里創建一個主線程，也叫UI線程（ 非線程安全 ）這個線程主要負責監聽屏幕點擊事件與界面繪制。當Application需要進行耗時操作如網路請求等，如直接在主線程進行容易發生ANR錯誤。所以會創建子線程來執行耗時任務，當子線程執行完畢需要通知UI線程並修改界面時，不可以直接在子線程修改UI，怎麼辦？

解決方法：Message Queue機制可以實現子線程與UI線程的通信。

該機制包括Handler、Message Queue、Looper。Handler可以把消息/ Runnable對象 發給Looper，由它把消息放入所屬線程的消息隊列中，然後Looper又會自動把消息隊列里的消息/Runnable對象 廣播 到所屬線程里的Handler，由Handler處理接收到的消息或Runnable對象。

1、Handler

每次創建Handler對象時，它會自動綁定到創建它的線程上。如果是主線程則默認包含一個Message Queue，否則需要自己創建一個消息隊列來存儲。

Handler是多個線程通信的信使。比如在線程A中創建AHandler，給它綁定一個ALooper，同時創建屬於A的消息隊列AMessageQueue。然後在線程B中使用AHandler發送消息給ALooper，ALooper會把消息存入到AMessageQueue，然後再把AMessageQueue廣播給A線程里的AHandler，它接收到消息會進行處理。從而實現通信。

2、Message Queue

在主線程里默認包含了一個消息隊列不需要手動創建。在子線程里，使用Looper.prepare()方法後，會先檢查子線程是否已有一個looper對象，如果有則無法創建，因為每個線程只能擁有一個消息隊列。沒有的話就為子線程創建一個消息隊列。

Handler類包含Looper指針和MessageQueue指針，而Looper里包含實際MessageQueue與當前線程指針。

下面分別就UI線程和worker線程講解handler創建過程：

首先，創建handler時，會自動檢查當前線程是否包含looper對象，如果包含，則將handler內的消息隊列指向looper內部的消息隊列，否則，拋出異常請求執行looper.prepare()方法。

 － 在 UI線程 中，系統自動創建了Looper 對象，所以，直接new一個handler即可使用該機制；

－ 在 worker線程 中，如果直接創建handler會拋出運行時異常－即通過查『線程－value』映射表發現當前線程無looper對象。所以需要先調用Looper.prepare()方法。在prepare方法里，利用ThreadLocal<Looper>對象為當前線程創建一個Looper（利用了一個Values類，即一個Map映射表，專為thread存儲value，此處為當前thread存儲一個looper對象）。然後繼續創建handler， 讓handler內部的消息隊列指向該looper的消息隊列（這個很重要，讓handler指向looper里的消息隊列，即二者共享同一個消息隊列，然後handler向這個消息隊列發送消息，looper從這個消息隊列獲取消息） 。然後looper循環消息隊列即可。當獲取到message消息，會找出message對象里的target，即原始發送handler，從而回調handler的handleMessage() 方法進行處理。

 － handler與looper共享消息隊列 ，所以handler發送消息只要入列，looper直接取消息即可。

 － 線程與looper映射表 ：一個線程最多可以映射一個looper對象。通過查表可知當前線程是否包含looper，如果已經包含則不再創建新looper。

5、基於這樣的機制是怎樣實現線程隔離的，即在線程中通信呢。 

核心在於 每一個線程擁有自己的handler、message queue、looper體系 。而 每個線程的Handler是公開 的。B線程可以調用A線程的handler發送消息到A的共享消息隊列去，然後A的looper會自動從共享消息隊列取出消息進行處理。反之一樣。

二、上面是基於子線程中利用主線程提供的Handler發送消息出去，然後主線程的Looper從消息隊列中獲取並處理。那麼還有另外兩種情況：

1、主線程發送消息到子線程中；

採用的方法和前面類似。要在子線程中實例化AHandler並設定處理消息的方法，同時由於子線程沒有消息隊列和Looper的輪詢，所以要加上Looper.prepare(),Looper.loop()分別創建消息隊列和開啟輪詢。然後在主線程中使用該AHandler去發送消息即可。

2、子線程A與子線程B之間的通信。

1、 Handler為什麼能夠實現不同線程的通信？核心點在哪？

不同線程之間，每個線程擁有自己的Handler、消息隊列和Looper。Handler是公共的，線程可以通過使用目標線程的Handler對象來發送消息，這個消息會自動發送到所屬線程的消息隊列中去，線程自帶的Looper對象會不斷循環從裡面取出消息並把消息發送給Handler，回調自身Handler的handlerMessage方法，從而實現了消息的線程間傳遞。

2、 Handler的核心是一種事件激活式（類似傳遞一個中斷）的還是主要是用於傳遞大量數據的？重點在Message的內容，偏向於數據傳輸還是事件傳輸。

目前的理解，它所依賴的是消息隊列，發送的自然是消息，即類似事件中斷。

0、 Android消息處理機制(Handler、Looper、MessageQueue與Message)

1、 Handler、Looper源碼閱讀

2、 Android非同步消息處理機制完全解析，帶你從源碼的角度徹底理解

謝謝！

wingjay


5. 能講講Android的Handler機制嗎

Android的Handler機制是通俗講為了互相發消息，一般是子線程給主線程發消息完成相應操作。

安卓中最常見的操作是子線程操作完事後得到數據想更新UI，安卓有規定不允許在子線程中刷新UI，所以Handler出現了。

使用和理解大致步驟。

1. 創建全局Handler對象handler，然後在主線程中初始化它（一般在oncreate中），把它的handmessage裡面的方法重寫，這個方法是收到子線程發給它的消息後執行的邏輯。

2. 在子線程中獲取數據，調用handler.sendmessage，把要發的消息放在message中。message會添加到Messagequue(消息隊列中，handler創建就帶的)。

3.對象handler被創建和初始化的時候，系統自動會啟動Handler.looper,也就是一個消息輪詢器，它不斷的去查看有沒有消息進入到Messagequue(消息隊列中)，有就取出交給handler的handmessage去處理。//這段邏輯是系統自動執行，理解就行。*純手打，不騙人~~~

6. Android的handler機制的原理

Android的handler機制的原理分為非同步通信准備，消息發送，消息循環，消息處理。

1、非同步通信准備

在主線程中創建處理器對象(Looper)、消息隊列對象(Message Queue)和Handler對象。

2、消息入隊

工作線程通過Handler發送消息(Message) 到消息隊列(Message Queue)中。

3、消息循環

消息出隊: Looper循環取出消息隊列(Message Queue) 中的的消息(Message)。

消息分發: Looper將取出的消息 (Message) 發送給創建該消息的處理者(Handler)。

4、消息處理

處理者(Handler) 接收處理器(Looper) 發送過來的消息(Message)，根據消息(Message) 進行U操作。

handler的作用

handler是android線程之間的消息機制，主要的作用是將一個任務切換到指定的線程中去執行，（准確的說是切換到構成handler的looper所在的線程中去出處理）android系統中的一個例子就是主線程中的所有操作都是通過主線程中的handler去處理的。

Handler的運行需要底層的 messagequeue和 looper做支撐。

7. Android-Handler同步屏障

消息機制的同步屏障，其實就是阻礙同步消息，只讓非同步消息通過。而開啟同步屏障的方法就是調用下面的方法：

源碼如下：

在這里可以看到，Message對象初始化的時候並沒有給target賦值，因此target==null的來源就找得到了。這樣就可以插入一條target==null的消息，這個消息就是一個同步屏障。
那麼開啟消息屏障後，所謂的非同步消息又是如何處理的呢？
消息的最終處理其實都是在消息輪詢器Looper#loop()中，而loop()循環中會調用MessageQueue#next()從消息隊列中進行取消息。

從上面的MessageQueue.next方法可以看出，當消息隊列開啟同步屏障的時候（即標識為msg.target==null），消息機制在處理消息的時候，會優先處理非同步消息。這樣，同步屏障就起到了一種過濾和優先順序的作用。

如果上圖所示，在消息隊列中有同步消息和非同步消息（黃色部分）以及一道牆（同步屏障--紅色部分）。有了同步屏障的存在，msg_2和msg_M這兩個非同步消息可以被優先處理，而後面的msg_3等同步消息則不會被處理。那麼這些同步消息什麼時候可以被處理呢？就需要先移除這個同步屏障，即調用MessageQueue#removeSyncBarrier()

同步屏障一般在日常開發中比較少用，而在系統源碼中就有使用。Android系統中的UI更新相關的消息即為非同步消息，需要優先處理。
16ms左右刷新UI，而是60hz的屏幕，即1s刷新60次。
在Android中什麼是非同步消息？即給：

比如，在View更新時，draw、requestLayout、invalidate等很多地方都調用了。ViewRootImpl#scheleTraversals()。

在這里，mChoreographer.postCallback最終會執行到了Choreographer#postCallbackDelayedInternal()

可以看到，這里就開啟了同步屏障，並且發送了非同步消息。由於UI相關的消息是優先順序最高的，這樣系統就會優先處理這些非同步消息。
最後，當然要移除同步屏障的時候，調用ViewRootImpl#unscheleTraversals

在ViewRootImpl中的doTraversal()方法中也會移除同步屏障，這里移除是因為requestLayout或者invalidate的時候，刷新之後，在doTraversal()中就會移除同步屏障，因為此時消息已經發送並且處理了。