android异步handler

1. 深入分析Android-Handler消息机制

Handler是Android消息机制的上层接口。通过它可以轻松地将一个任务切换到Handler所在的线程中去执行。通常情况下，Handler的使用场景就是 更新UI 。

在子线程中，进行耗时操作，执行完操作后，发送消息，通知主线程更新UI。

Handler消息机制主要包括： MessageQueue 、 Handler 、 Looper 这三大部分，以及 Message 。

从上面的类图可以看出：

MessageQueue、Handler和Looper三者之间的关系： 每个线程中只能存在一个Looper，Looper是保存在ThreadLocal中的。 主线程（UI线程）已经创建了一个Looper，所以在主线程中不需要再创建Looper，但是在其他线程中需要创建Looper。 每个线程中可以有多个Handler，即一个Looper可以处理来自多个Handler的消息。 Looper中维护一个MessageQueue，来维护消息队列，消息队列中的Message可以来自不同的Handler。

在子线程执行完耗时操作，当Handler发送消息时，将会调用 MessageQueue.enqueueMessage ，向消息队列中添加消息。 当通过 Looper.loop 开启循环后，会不断地从消息池中读取消息，即调用 MessageQueue.next ， 然后调用目标Handler（即发送该消息的Handler）的 dispatchMessage 方法传递消息， 然后返回到Handler所在线程，目标Handler收到消息，调用 handleMessage 方法，接收消息，处理消息。

从上面可以看出，在子线程中创建Handler之前，要调用 Looper.prepare() 方法，Handler创建后，还要调用 Looper.loop() 方法。而前面我们在主线程创建Handler却不要这两个步骤，因为系统帮我们做了。

初始化Looper ：

从上可以看出，不能重复创建Looper，每个线程只能创建一个。创建Looper，并保存在 ThreadLocal 。其中ThreadLocal是线程本地存储区（Thread Local Storage，简称TLS），每个线程都有自己的私有的本地存储区域，不同线程之间彼此不能访问对方的TLS区域。

开启Looper

创建Handler ：

发送消息 ：

post方法：

send方法：

2. Android面试 Handler机制

Handler就是解决线程与线程间的通信。
当我们在子线程处理耗时操作，耗时操作完成后我们需要更新UI的时候，这就是需要使用Handler来处理了，因为子线程不能更 新UI，Handler能让我们容易的把任务切换回来它所在的线程。
消息处理机制本质：一个线程开启循环模式持续监听并依次处理其他线程给它发的消息。

一个线程可以有多个Handler，通过new Handler的方式创建。

一个线程只能有一个Looper，通过Looper.perpare方法会创建一个Looper保存在ThreadLocal中，每个线程都有一个LocalThreadMap，会将Looper保存在对应线程中的LocalThreadMap，key为ThreadLocal，value为Looper。

内部类持有外部类的对象，handler持有activity的对象，当页面activity关闭时，handler还在发送消息，handler持有activity的对象，导致handler不能及时被回收，所以造成内存泄漏。

因为当handler发送消息时，会有耗时操作，并且会利用线程中的looper和messageQueue进行消息发送，looper和messageQueue的生命周期是很长的，和application一样，所以handler不容易被销毁，所以造成内存泄漏。

解决方案有：

可以在子线程中创建Handler，我们需要调用Looper.perpare和Looper.loop方法。或者通过获取主线程的looper来创建Handler。

应该调用Looper的quit方法，因为可以将looper中的messageQueue里的message都移除掉，并且将内存释放。

通过synchronized锁机制保证线程安全。

Message.obtain来创建Message。这样会复用之前的Message的内存，不会频繁的创建对象，导致内存抖动。

点击按钮的时候会发送消息到Handler，但是为了保证优先执行，会加一个标记异步，同时会发送一个target为null的消息，这样在使用消息队列的next获取消息的时候，如果发现消息的target为null，那么会遍历消息队列将有异步标记的消息获取出来优先执行，执行完之后会将target为null的消息移除。(同步屏障)

更多内容戳这里（整理好的各种文集）

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

Handler 是Android SDK中用来处理异步消息的核心类，子线程可以通过handler来通知主线程进行ui更新。

备注：本文源码截图 基于Android sdk 28

Handler机制 消息发送主要流程如图

应用程序启动后，zygote fork一个应用进程后，和普通java程序一样，程序会首先执行ActivityThread中的main函数。在main函数中，程序首先会创建Looper对象并绑定到主线程中，然后开启loop循环。（ps:主线程loop循环不能退出）

在prepareMainLooper方法中，最终会创建Looper，MessageQueue对象 以及创建native层MessageQueue对象。

使用Handler.sendMessageXXX或这 postDedayXXX发送消息后，最终会调用到SendMessageAtTime方法中。

然后调用MessageQueue.enqueueMessage将消息存到消息队列中。

存入消息后，然后通过调用native方法 唤醒主线程进行消息处理。

当应用程序启动，做完一些必要工作之后，便会开启Loop循环，除非系统异常，否则该循环不会停止。loop循环中，主要做两件事，第一，从消息队列中取消息。第二，进行消息分发处理。

MessageQueue.next() 方法 通过调用 native方法 nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis)实现无消息处理时，进入阻塞的功能。
当nextPollTimeoutMillis 值为0时，该方法会立刻返回；
当nextPollTimeoutMillis 值为-1时，该方法会无限阻塞，直到被唤醒；
当nextPollTimeoutMillis 值大于0时，该方法会将该值设置为超时时间，阻塞到达一定时间后，返回；

在loop循环中 ，通过调用 msg.target.dispatchMessage(msg) 进行消息的分发处理

使用当前线程的MessageQueue.addIdleHandler方法可以在消息队列中添加一个IdelHandler。

当MessageQueue 阻塞时，即当前线程空闲时，会回调IdleHandler中的方法；

当IdelHandler接口返回false时，表示该IdelHandler只执行一次，

a，延迟执行

例如，当启动Activity时，需要延时执行一些操作，以免启动过慢，我们常常使用以下方式延迟执行任务，但是在延迟时间上却不好控制。

其实，这时候使用IdelHandler 会更优雅

b，批量任务，任务密集，且只关注最终结果

例如，在开发一个IM类型的界面时，通常情况下，每次收到一个IM消息时，都会刷新一次界面，但是当短时间内， 收到多条消息时，就会刷新多次界面，容易造成卡顿，影响性能，此时就可以使用一个工作线程监听IM消息，在通过添加IdelHandler的方式通知界面刷新，避免短时间内多次刷新界面情况的发生。

在Android的消息机制中，其实有三种消息: 普通消息、异步消息及消息屏障。

消息屏障 也是一种消息，但是它的target为 null。可以通过MessageQueue中的postSyncBarrier方法发送一个消息屏障（该方法为私有，需要反射调用）。

在消息循环中，如果第一条消息就是屏障消息，就往后遍历，看看有没有异步消息:
如果没有，则无限休眠，等待被唤醒
如果有，就看离这个消息被触发时间还有多久，设置一个超时时间，继续休眠

异步消息 和普通消息一样，只不过它被设置setAsynchronous 为true。有了这个标志位，消息机制会对它有些特别的处理，我们稍后说。

所以 消息屏障和异步消息的作用 很明显，在设置消息屏障后，异步消息具有优先处理的权利。

这时候我们回顾将消息添加到消息队列中时，可以发现，其实并不是每一次添加消息时，都会唤醒线程。
当该消息插入到队列头时，会唤醒该线程；
当该消息没有插入到队列头，但队列头是屏障，且该消息是队列中 靠前的一个异步消息，则会唤醒线程，执行该消息；

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

ANR 即 Application Not Response， 是系统进程对应用行为的一种监控，如果应用程序没有在规定时间内完成任务的话，就会引起ANR。

ANR类型

Service Timeout : 前台服务20s, 后台服务200s

BroadcastQueue Timeout : 前台广播 10s，后台广播60s

ContentPrivider Timeout : 10s

InputDispatching Timeout : 5s

比如，在启动一个服务时， AMS端通过应用进程的Binder对象创建Service, 在scheleCreateService()方法中 会调用到当前service的onCreate()生命周期函数；

bumpServiceExecutingLocked()方法内部实际上会调用到scheleServiceTimeoutLocked()方法，发送一个ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG类型消息到AMS工作线程中。

消息的延时时间，如果是前台服务，延时20s, 如果是后台服务，延时200s;

如果Service的创建 工作在 上诉消息的延时时间内完成，则会移除该消息，

否则，在Handler正常收到这个消息后，就会进行服务超时处理，即弹出ANR对话框。

复杂情况下，可能会频繁调用sendMessage 往消息队列中，添加消息，导致消息积压，造成卡顿，

1，重复消息过滤

频繁发送同类型消息时，有可能队列中之前的消息还没有处理，又发了一条相同类型的消息，更新之前的数据，这时候，可以采用移除前一个消息的方法，优化消息队列。

2，互斥消息取消

在发送消息时，优先将消息队列中还未处理的信息已经过时的消息 移除，优化队列

3，队列优化-复用消息

创建消息时，优先采用之前回收的消息，避免重复创建对象，引起GC

完~
（如果错误或不足，望指出， 大家共同进步）

4. [Android源码分析] － 异步通信Handler机制

一、问题：在Android启动后会在新进程里创建一个主线程，也叫UI线程（ 非线程安全 ）这个线程主要负责监听屏幕点击事件与界面绘制。当Application需要进行耗时操作如网络请求等，如直接在主线程进行容易发生ANR错误。所以会创建子线程来执行耗时任务，当子线程执行完毕需要通知UI线程并修改界面时，不可以直接在子线程修改UI，怎么办？

解决方法：Message Queue机制可以实现子线程与UI线程的通信。

该机制包括Handler、Message Queue、Looper。Handler可以把消息/ Runnable对象 发给Looper，由它把消息放入所属线程的消息队列中，然后Looper又会自动把消息队列里的消息/Runnable对象 广播 到所属线程里的Handler，由Handler处理接收到的消息或Runnable对象。

1、Handler

每次创建Handler对象时，它会自动绑定到创建它的线程上。如果是主线程则默认包含一个Message Queue，否则需要自己创建一个消息队列来存储。

Handler是多个线程通信的信使。比如在线程A中创建AHandler，给它绑定一个ALooper，同时创建属于A的消息队列AMessageQueue。然后在线程B中使用AHandler发送消息给ALooper，ALooper会把消息存入到AMessageQueue，然后再把AMessageQueue广播给A线程里的AHandler，它接收到消息会进行处理。从而实现通信。

2、Message Queue

在主线程里默认包含了一个消息队列不需要手动创建。在子线程里，使用Looper.prepare()方法后，会先检查子线程是否已有一个looper对象，如果有则无法创建，因为每个线程只能拥有一个消息队列。没有的话就为子线程创建一个消息队列。

Handler类包含Looper指针和MessageQueue指针，而Looper里包含实际MessageQueue与当前线程指针。

下面分别就UI线程和worker线程讲解handler创建过程：

首先，创建handler时，会自动检查当前线程是否包含looper对象，如果包含，则将handler内的消息队列指向looper内部的消息队列，否则，抛出异常请求执行looper.prepare()方法。

 － 在 UI线程 中，系统自动创建了Looper 对象，所以，直接new一个handler即可使用该机制；

－ 在 worker线程 中，如果直接创建handler会抛出运行时异常－即通过查‘线程－value’映射表发现当前线程无looper对象。所以需要先调用Looper.prepare()方法。在prepare方法里，利用ThreadLocal<Looper>对象为当前线程创建一个Looper（利用了一个Values类，即一个Map映射表，专为thread存储value，此处为当前thread存储一个looper对象）。然后继续创建handler， 让handler内部的消息队列指向该looper的消息队列（这个很重要，让handler指向looper里的消息队列，即二者共享同一个消息队列，然后handler向这个消息队列发送消息，looper从这个消息队列获取消息） 。然后looper循环消息队列即可。当获取到message消息，会找出message对象里的target，即原始发送handler，从而回调handler的handleMessage() 方法进行处理。

 － handler与looper共享消息队列 ，所以handler发送消息只要入列，looper直接取消息即可。

 － 线程与looper映射表 ：一个线程最多可以映射一个looper对象。通过查表可知当前线程是否包含looper，如果已经包含则不再创建新looper。

5、基于这样的机制是怎样实现线程隔离的，即在线程中通信呢。 

核心在于 每一个线程拥有自己的handler、message queue、looper体系 。而 每个线程的Handler是公开 的。B线程可以调用A线程的handler发送消息到A的共享消息队列去，然后A的looper会自动从共享消息队列取出消息进行处理。反之一样。

二、上面是基于子线程中利用主线程提供的Handler发送消息出去，然后主线程的Looper从消息队列中获取并处理。那么还有另外两种情况：

1、主线程发送消息到子线程中；

采用的方法和前面类似。要在子线程中实例化AHandler并设定处理消息的方法，同时由于子线程没有消息队列和Looper的轮询，所以要加上Looper.prepare(),Looper.loop()分别创建消息队列和开启轮询。然后在主线程中使用该AHandler去发送消息即可。

2、子线程A与子线程B之间的通信。

1、 Handler为什么能够实现不同线程的通信？核心点在哪？

不同线程之间，每个线程拥有自己的Handler、消息队列和Looper。Handler是公共的，线程可以通过使用目标线程的Handler对象来发送消息，这个消息会自动发送到所属线程的消息队列中去，线程自带的Looper对象会不断循环从里面取出消息并把消息发送给Handler，回调自身Handler的handlerMessage方法，从而实现了消息的线程间传递。

2、 Handler的核心是一种事件激活式（类似传递一个中断）的还是主要是用于传递大量数据的？重点在Message的内容，偏向于数据传输还是事件传输。

目前的理解，它所依赖的是消息队列，发送的自然是消息，即类似事件中断。

0、 Android消息处理机制(Handler、Looper、MessageQueue与Message)

1、 Handler、Looper源码阅读

2、 Android异步消息处理机制完全解析，带你从源码的角度彻底理解

谢谢！

wingjay


5. 能讲讲Android的Handler机制吗

Android的Handler机制是通俗讲为了互相发消息，一般是子线程给主线程发消息完成相应操作。

安卓中最常见的操作是子线程操作完事后得到数据想更新UI，安卓有规定不允许在子线程中刷新UI，所以Handler出现了。

使用和理解大致步骤。

1. 创建全局Handler对象handler，然后在主线程中初始化它（一般在oncreate中），把它的handmessage里面的方法重写，这个方法是收到子线程发给它的消息后执行的逻辑。

2. 在子线程中获取数据，调用handler.sendmessage，把要发的消息放在message中。message会添加到Messagequue(消息队列中，handler创建就带的)。

3.对象handler被创建和初始化的时候，系统自动会启动Handler.looper,也就是一个消息轮询器，它不断的去查看有没有消息进入到Messagequue(消息队列中)，有就取出交给handler的handmessage去处理。//这段逻辑是系统自动执行，理解就行。*纯手打，不骗人~~~

6. Android的handler机制的原理

Android的handler机制的原理分为异步通信准备，消息发送，消息循环，消息处理。

1、异步通信准备

在主线程中创建处理器对象(Looper)、消息队列对象(Message Queue)和Handler对象。

2、消息入队

工作线程通过Handler发送消息(Message) 到消息队列(Message Queue)中。

3、消息循环

消息出队: Looper循环取出消息队列(Message Queue) 中的的消息(Message)。

消息分发: Looper将取出的消息 (Message) 发送给创建该消息的处理者(Handler)。

4、消息处理

处理者(Handler) 接收处理器(Looper) 发送过来的消息(Message)，根据消息(Message) 进行U操作。

handler的作用

handler是android线程之间的消息机制，主要的作用是将一个任务切换到指定的线程中去执行，（准确的说是切换到构成handler的looper所在的线程中去出处理）android系统中的一个例子就是主线程中的所有操作都是通过主线程中的handler去处理的。

Handler的运行需要底层的 messagequeue和 looper做支撑。

7. Android-Handler同步屏障

消息机制的同步屏障，其实就是阻碍同步消息，只让异步消息通过。而开启同步屏障的方法就是调用下面的方法：

源码如下：

在这里可以看到，Message对象初始化的时候并没有给target赋值，因此target==null的来源就找得到了。这样就可以插入一条target==null的消息，这个消息就是一个同步屏障。
那么开启消息屏障后，所谓的异步消息又是如何处理的呢？
消息的最终处理其实都是在消息轮询器Looper#loop()中，而loop()循环中会调用MessageQueue#next()从消息队列中进行取消息。

从上面的MessageQueue.next方法可以看出，当消息队列开启同步屏障的时候（即标识为msg.target==null），消息机制在处理消息的时候，会优先处理异步消息。这样，同步屏障就起到了一种过滤和优先级的作用。

如果上图所示，在消息队列中有同步消息和异步消息（黄色部分）以及一道墙（同步屏障--红色部分）。有了同步屏障的存在，msg_2和msg_M这两个异步消息可以被优先处理，而后面的msg_3等同步消息则不会被处理。那么这些同步消息什么时候可以被处理呢？就需要先移除这个同步屏障，即调用MessageQueue#removeSyncBarrier()

同步屏障一般在日常开发中比较少用，而在系统源码中就有使用。Android系统中的UI更新相关的消息即为异步消息，需要优先处理。
16ms左右刷新UI，而是60hz的屏幕，即1s刷新60次。
在Android中什么是异步消息？即给：

比如，在View更新时，draw、requestLayout、invalidate等很多地方都调用了。ViewRootImpl#scheleTraversals()。

在这里，mChoreographer.postCallback最终会执行到了Choreographer#postCallbackDelayedInternal()

可以看到，这里就开启了同步屏障，并且发送了异步消息。由于UI相关的消息是优先级最高的，这样系统就会优先处理这些异步消息。
最后，当然要移除同步屏障的时候，调用ViewRootImpl#unscheleTraversals

在ViewRootImpl中的doTraversal()方法中也会移除同步屏障，这里移除是因为requestLayout或者invalidate的时候，刷新之后，在doTraversal()中就会移除同步屏障，因为此时消息已经发送并且处理了。