androidhandler機制

1. 【Android】Message、Handler、MessageQueue、Looper 詳解

Handler在Android中主要應用於跨線程通信，確保線程A與線程B之間能夠通過共享同一個Handler對象進行消息傳遞與接收。Handler家族主要包括Message、Handler、MessageQueue與Looper。此框架通過Looper啟動消息循環，Handler生成消息，MessageQueue存儲消息，Looper處理消息，形成一套高效的消息處理機制。

消息生成與處理的關鍵在於Message類，其內部維護著一個可用消息對象池（sPool），此池實質上是一個鏈表結構，sPool指向鏈表頭結點，而next則指向下一個節點。當Handler生成消息時，會將自身作為Message的target，與Message對象綁定。Handler發送消息的途徑主要通過enqueueMessage方法，確保每個msg均能綁定一個Handler實例。消息處理則通過Looper循環執行，按照dispatchMessage方法的順序進行。

Handler家族中的Looper負責創建與管理消息隊列，消息隊列通過MessageQueue存儲待處理的消息。Looper循環執行，從MessageQueue取出消息並進行處理。Looper在主線程中自動創建，而在子線程中則需手動傳入Looper對象。

在應用層面，Handler機制可以實現主線程與子線程間的通信。例如，主線程負責處理消息，子線程負責發送消息。這種機制在很多場景下都非常有用，但有時可能需要實現主線程與子線程之間的通信，或者多個子線程之間的通信。這時，可以使用HandlerThread類來實現。

HandlerThread類提供了一種創建子線程並自動啟動消息循環的方式，允許主線程向子線程發送消息。實現過程主要包括創建HandlerThread實例、啟動線程並創建Looper對象、以及通過Handler對象在子線程中發送消息。這種方式使得多線程間的消息傳遞更加靈活與高效。

2. Android:在一個非主線程內直接調用UI線程的Handler實例，這樣沒問題嗎

在Android開發中，我們常常遇到線程安全的問題，特別是在子線程和UI線程之間進行交互時。為了保證應用程序的穩定性和用戶體驗，我們不能直接在子線程中更新UI線程中的UI元素。為了解決這個問題，Android提供了一種機制——Handler。

Handler的工作原理是這樣的：當子線程需要更新UI線程中的UI元素時，它會通過發送消息的方式，將需要更新的內容傳遞給UI線程。這些消息會被放入UI線程的消息隊列中，然後由UI線程中的Handler逐個處理。這樣，我們就可以在子線程中執行耗時操作，同時在UI線程中更新UI，從而保證了界面的流暢性。

在Android中，創建多線程的方式主要有兩種：一種是通過繼承Thread類並重寫run方法；另一種是通過實現Runnable介面並實現run方法。無論哪種方式，子線程都無法直接修改UI線程中的UI元素，而Handler正是用來解決這一問題的關鍵。

Handler的主要方法包括post、postAtTime、postDelayed、sendEmptyMessage、sendMessage、sendMessageAtTime、sendMessageDelayed等。這些方法分別用於在主線程中執行Runnable或發送消息。通過這些方法，我們可以靈活地控制消息的發送時機和執行方式。

下面，我們通過一個簡單的例子來說明Handler的使用方法。假設我們需要在主線程中的TextView中顯示10到100之間的隨機數，每隔5秒更新一次，總共更新5次。主要代碼如下：

java
int i = 0;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
handler.post(run);
}
Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg){
String s = String.valueOf(msg.what);
TextView tv = (TextView)findViewById(R.id.textView);
tv.setText(tv.getText() + " " + s);
}
};
Runnable run = new Runnable(){
@Override
public void run(){
Random r = new Random();
int rnum = r.nextInt((100 - 10) + 1) + 10;
handler.sendEmptyMessage(rnum);
handler.postDelayed(run, 5000);
i++;
if (i==5){
handler.removeCallbacks(run);
}
}
};

通過這個例子，我們可以看到Handler在處理子線程與UI線程之間的交互時的重要作用。在實際開發中，我們可以根據具體需求，靈活地使用Handler的各種方法來實現復雜的線程交互邏輯。

3. Android組件系列：再談Handler機制（Native篇）

前文已介紹過Java層Handler機制的設計與實現，本篇將深入探討Native層的Looper#loop()為何不會卡死主線程的原理。

從Android 2.3版本開始，Google將Handler的阻塞/喚醒機制從Object#wait() / notify()改為了利用Linux epoll來實現，為的是在Native層引入一套消息管理機制，以支持C/C++開發者。

在Native層實現類似Java層的阻塞/喚醒機制，主要面臨兩種選擇：要麼繼續使用Object#wait() / notify()，通過Java層通知Native層何時喚醒；要麼在Native層重新實現一套阻塞/喚醒方案，並通過JNI調用Java層進入阻塞態。最終，Google選擇了後者。

雖然將Java層的阻塞/喚醒機制直接移植到Native層並非必要，使用pthread_cond_wait也能實現相同效果，但epoll提供了一種更高效、更靈活的方案，特別是對於監聽多個流事件的需求。

理解I/O多路復用之epoll

epoll是Linux I/O多路復用實現之一，與select和poll並列。它能夠高效地同時監聽多個流事件，而無需為每個流創建單獨的線程或阻塞CPU資源。

epoll通過將流事件轉發到用戶空間，讓用戶程序能實時響應事件。為了實現這一功能，epoll與eventfd配合使用。eventfd提供了一個用於累計計數的特殊文件描述符，只有當有新事件發生時，用戶程序才能從eventfd中讀取到計數增加。

Native Handler機制解析

Native層Handler機制的核心是Looper、MessageQueue和epoll+eventfd的組合。以下是關鍵步驟：

消息隊列初始化涉及創建Looper對象，該對象持有mEpollFd和mWakeEventFd兩個關鍵對象。mWakeEventFd用於監聽消息隊列的新消息，而mEpollFd用於管理監聽的流事件。

Java和Native層的消息隊列創建後，線程將阻塞在Looper#loop()方法中。在Java層，消息隊列的循環與阻塞由nativePollOnce()方法實現，最終調用到NativeMessageQueue#pollOnce()方法。這個方法將請求轉發給Looper#pollOnce()方法執行。

發送消息時，無論是Java還是Native層，最終都會調用到喚醒線程的方法。Java中，通過nativeWake()方法喚醒，而Native層直接通過write()方法向mWakeEventFd寫入值來喚醒線程。

線程喚醒後，首先判斷喚醒原因，然後根據不同的情況執行相應的邏輯。關鍵步驟包括檢查mWakeEventFd、處理Native層消息、處理自定義fd的事件等。

結語

通過深入理解epoll機制及其與Native Handler的集成，我們可以清晰地理解Handler機制的底層實現。理解了這些關鍵技術點後，開發者能夠更深入地掌握並優化Android應用中的消息處理邏輯。

4. android之Handler處理機制

在深入研究Handler之前，讓我們先思考幾個關鍵問題:

1. Handler的必要性

Android設計Handler機制的主要目的是解決多線程並發中的UI更新問題。設想在一個Activity中，多個線程試圖並行更新UI，如果沒有恰當處理，會導致界面混亂。而對所有UI操作強制加鎖會犧牲性能。

2. Handler的作用

為了解決上述問題，Android提供了一套機制，讓所有的UI更新都在主線程的消息隊列中非同步處理，無需開發者直接關心並發問題。Handler就是實現這一機制的關鍵。

3. Handler工作原理

Handler與通信的非同步同步概念相關。它就像一個非同步回調的執行者，子線程通過Handler向主線程發送消息，這些消息在MessageQueue中按順序等待，Looper負責取出並分發給對應的Handler處理。

4. 如何操作

創建Handler時，它與Looper綁定，通常是當前線程的Looper。在非主線程，需先開啟Looper並綁定到Handler，確保消息能正確傳遞。消息的發送、Looper的輪詢和Handler的回調構成了整個工作流程。

5. 關鍵類理解

包括Message、Handler和Looper，Message用於封裝任務數據，Handler負責處理消息，Looper則負責消息隊列的管理。創建Handler時，確保在主線程，否則需手動設置Looper。

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~~~