不想被面试官虐?Android知识汇总，你必须知道的Handler八大问题！
handler机制几乎是Android面试时必问的问题，虽然看过很多次handler源码，但是有些面试官问的问题却不一定能够回答出来，趁着机会总结一下面试中所覆盖的handler知识点。
下面的这幅图很完整的表现了整个handler机制。
要理解handler的实现原理，其实最重要的是理解Looper的实现原理，Looper才是实现handler机制的核心。任何一个handler在使用sendMessage或者post时候，都是先构造一个Message，并把自己放到message中，然后把Message放到对应的Looper的MessageQueue，Looper通过控制MessageQueue来获取message执行其中的handler或者runnable。 要在当前线程中执行handler指定操作，必须要先看当前线程中有没有looper，如果有looper，handler就会通过sendMessage，或者post先构造一个message，然后把message放到当前线程的looper中，looper会在当前线程中循环取出message执行，如果没有looper，就要通过looper.prepare()方法在当前线程中构建一个looper，然后主动执行looper.loop()来实现循环。
梳理一下其实最简单的就下面四条：
1、每一个线程中最多只有一个Looper，通过ThreadLocal来保存，Looper中有Message队列，保存handler并且执行handler发送的message。
2、在线程中通过Looper.prepare()来创建Looper，并且通过ThreadLocal来保存Looper，每一个线程中只能调用一次Looper.prepare()，也就是说一个线程中最多只有一个Looper，这样可以保证线程中Looper的唯一性。
3、handler中执行sendMessage或者post操作，这些操作执行的线程是handler中Looper所在的线程，和handler在哪里创建没关系，和Handler中的Looper在那创建有关系。
4、一个线程中只能有一个Looper，但是一个Looper可以对应多个handler，在同一个Looper中的消息都在同一条线程中执行。
要看sendMessage和post区别，需要从源码来看，下面是几种使用handler的方式，先看下这些方式，然后再从源码分析有什么区别。例1、 主线程中使用handler
//主线程HandlermHandler=newHandler(newHandler.Callback(){@OverridepublicbooleanhandleMessage(@NonNullMessagemsg){if(msg.what==1){//doingsomething}returnfalse;}});Messagemsg=Message.obtain();msg.what=1;mHandler.sendMessage(msg);
上面是在主线程中使用handler，因为在Android中系统已经在主线程中生成了Looper，所以不需要自己来进行looper的生成。如果上面的代码在子线程中执行，就会报
Can'tcreatehandlerinsidethread"+Thread.currentThread()+"thathasnotcalledLooper.prepare()
如果想着子线程中处理handler的操作，就要必须要自己生成Looper了。
例2 、子线程中使用handler
Threadthread=newThread(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){Looper.prepare();Handlerhandler=newHandler();handler.post(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){}});Looper.loop();}});
上面在Thread中使用handler，先执行Looper.prepare方法，来在当前线程中生成一个Looper对象并保存在当前线程的ThreadLocal中。 看下Looper.prepare()中的源码：
//prepareprivatestaticvoidprepare(booleanquitAllowed){if(sThreadLocal.get()!=null){thrownewRuntimeException("OnlyoneLoopermaybecreatedperthread");}sThreadLocal.set(newLooper(quitAllowed));}//LooperprivateLooper(booleanquitAllowed){mQueue=newMessageQueue(quitAllowed);mThread=Thread.currentThread();}
可以看到prepare方法中会先从sThreadLocal中取如果之前已经生成过Looper就会报错，否则就会生成一个新的Looper并且保存在线程的ThreadLocal中，这样可以确保每一个线程中只能有一个唯一的Looper。
另外：由于Looper中拥有当前线程的引用，所以有时候可以用Looper的这种特点来判断当前线程是不是主线程。
@RequiresApi(api=Build.VERSION_CODES.KITKAT)booleanisMainThread(){returnObjects.requireNonNull(Looper.myLooper()).getThread()==Looper.getMainLooper().getThread();}
sendMessage vs post
先来看看sendMessage的代码调用链：
enqueueMessage源码如下：
privatebooleanenqueueMessage(@NonNullMessageQueuequeue,@NonNullMessagemsg,longuptimeMillis){msg.target=this;msg.workSourceUid=ThreadLocalWorkSource.getUid();returnqueue.enqueueMessage(msg,uptimeMillis);}
enqueueMessage的代码处理很简单，msg.target = this;就是把当前的handler对象给message.target。然后再讲message进入到队列中。
post代码调用链：
调用post时候会先调用getPostMessage生成一个Message，后面和sendMessage的流程一样。下面看下getPostMessage方法的源码：
privatestaticMessagegetPostMessage(Runnabler){Messagem=Message.obtain();m.callback=r;returnm;}
可以看到getPostMessage中会先生成一个Messgae，并且把runnable赋值给message的callback.消息都放到MessageQueue中后，看下Looper是如何处理的。
for(;;){Messagemsg=queue.next();//mightblockif(msg==null){return;}msg.target.dispatchMessage(msg);}
Looper中会遍历message列表，当message不为null时调用msg.target.dispatchMessage(msg)方法。看下message结构：
也就是说msg.target.dispatchMessage方法其实就是调用的Handler中的dispatchMessage方法，下面看下dispatchMessage方法的源码：
publicvoiddispatchMessage(@NonNullMessagemsg){if(msg.callback!=null){handleCallback(msg);}else{if(mCallback!=null){if(mCallback.handleMessage(msg)){return;}}handleMessage(msg);}}//privatestaticvoidhandleCallback(Messagemessage){message.callback.run();}
因为调用post方法时生成的message.callback=runnable,所以dispatchMessage方法中会直接调用message.callback.run();也就是说直接执行post中的runnable方法。 而sendMessage中如果mCallback不为null就会调用mCallback.handleMessage(msg)方法，否则会直接调用handleMessage方法。
总结post方法和handleMessage方法的不同在于，post的runnable会直接在callback中调用run方法执行，而sendMessage方法要用户主动重写mCallback或者handleMessage方法来处理。
首先给出结论，Looper不会一直消耗系统资源，当Looper的MessageQueue中没有消息时，或者定时消息没到执行时间时，当前持有Looper的线程就会进入阻塞状态。
下面看下looper所在的线程是如何进入阻塞状态的。looper阻塞肯定跟消息出队有关，因此看下消息出队的代码。
消息出队
Messagenext(){//Returnhereifthemessageloophasalreadyquitandbeendisposed.//Thiscanhappeniftheapplicationtriestorestartalooperafterquit//whichisnotsupported.finallongptr=mPtr;if(ptr==0){returnnull;}intnextPollTimeoutMillis=0;for(;;){if(nextPollTimeoutMillis!=0){Binder.flushPendingCommands();}nativePollOnce(ptr,nextPollTimeoutMillis);//Whilecallinganidlehandler,anewmessagecouldhavebeendelivered//sogobackandlookagainforapendingmessagewithoutwaiting.if(hasNoMessage){nextPollTimeoutMillis=-1；}}}
上面的消息出队方法被简写了，主要看下面这段，没有消息的时候nextPollTimeoutMillis=-1；
if(hasNoMessage){nextPollTimeoutMillis=-1；}
看for循环里面这个字段所其的作用：
if(nextPollTimeoutMillis!=0){Binder.flushPendingCommands();}nativePollOnce(ptr,nextPollTimeoutMillis);
Binder.flushPendingCommands();这个方法的作用可以看源码里面给出的解释：
/***FlushanyBindercommandspendinginthecurrentthreadtothekernel*driver.Thiscanbe*usefultocallbeforeperforminganoperationthatmayblockforalong*time,toensurethatanypendingobjectreferenceshavebeenreleased*inordertopreventtheprocessfromholdingontoobjectslongerthan*itneedsto.*/
也就是说在用户线程要进入阻塞之前跟内核线程发送消息，防止用户线程长时间的持有某个对象。再看看下面这个方法：nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);当nextPollingTimeOutMillis=-1时，这个native方法会阻塞当前线程，线程阻塞后，等下次有消息入队才会重新进入可运行状态，所以Looper并不会一直死循环消耗运行内存，对队列中的颜色消息还没到时间时也会阻塞当前线程，但是会有一个阻塞时间也就是nextPollingTimeOutMillis>0的时间。
当消息队列中没有消息的时候looper肯定是被消息入队唤醒的。
消息入队
booleanenqueueMessage(Messagemsg,longwhen){if(msg.target==null){thrownewIllegalArgumentException("Messagemusthaveatarget.");}if(msg.isInUse()){thrownewIllegalStateException(msg+"Thismessageisalreadyinuse.");}synchronized(this){if(mQuitting){IllegalStateExceptione=newIllegalStateException(msg.target+"sendingmessagetoaHandleronadeadthread");Log.w(TAG,e.getMessage(),e);msg.recycle();returnfalse;}msg.markInUse();msg.when=when;Messagep=mMessages;booleanneedWake;if(p==null||when==0||when<p.when){//Newhead,wakeuptheeventqueueifblocked.msg.next=p;mMessages=msg;needWake=mBlocked;}else{//Insertedwithinthemiddleofthequeue.Usuallywedon'thavetowake//uptheeventqueueunlessthereisabarrierattheheadofthequeue//andthemessageistheearliestasynchronousmessageinthequeue.needWake=mBlocked&&p.target==null&&msg.isAsynchronous();Messageprev;for(;;){prev=p;p=p.next;if(p==null||when<p.when){break;}if(needWake&&p.isAsynchronous()){needWake=false;}}msg.next=p;//invariant:p==prev.nextprev.next=msg;}//WecanassumemPtr!=0becausemQuittingisfalse.if(needWake){nativeWake(mPtr);}}returntrue;}
上面可以看到消息入队之后会有一个
if(needWake){nativeWake(mPtr);}
方法，调用这个方法就可以唤醒线程了。另外消息入队的时候是根据消息的delay时间来在链表中排序的，delay时间长的排在后面，时间短的排在前面。如果时间相同那么按插入时间先后来排，插入时间早的在前面，插入时间晚的在后面。
Looper是如何判断Message是从哪个handler传来的呢？其实很简单，在1中分析过，handler在sendMessage的时候会构建一个Message对象，并且把自己放在Message的target里面，这样的话Looper就可以根据Message中的target来判断当前的消息是哪个handler传来的。
从3中知道在消息出队的for循环队列中会调用到下面的方法。
nativePollOnce(ptr,nextPollTimeoutMillis);
如果是延时消息，会在被阻塞nextPollTimeoutMillis时间后被叫醒，nextPollTimeoutMillis就是消息要执行的时间和当前的时间差。
在子线程中，如果手动为其创建Looper，那么在所有的事情完成以后应该调用quit方法来终止消息循环，否则这个子线程就会一直处于等待的状态，而如果退出Looper以后，这个线程就会立刻终止，因此建议不需要的时候终止Looper。
Looper.myLooper().quit()
那么，如果在Handler的handleMessage方法中（或者是run方法）处理消息，如果这个是一个延时消息，会一直保存在主线程的消息队列里，并且会影响系统对Activity的回收，造成内存泄露。
具体可以参考Handler内存泄漏分析及解决
总结一下，解决Handler内存泄露主要2点
1 、有延时消息，要在Activity销毁的时候移除Messages
2、 匿名内部类导致的泄露改为匿名静态内部类，并且对上下文或者Activity使用弱引用。
Looper是保存在线程的ThreadLocal里面的，使用Handler的时候要调用Looper.prepare()来创建一个Looper并放在当前的线程的ThreadLocal里面。
privatestaticvoidprepare(booleanquitAllowed){if(sThreadLocal.get()!=null){thrownewRuntimeException("OnlyoneLoopermaybecreatedperthread");}sThreadLocal.set(newLooper(quitAllowed));}
可以看到，如果多次调用prepare的时候就会报Only one Looper may be created per thread，所以这样就可以保证一个线程中只有唯一的一个Looper。
handler的执行跟创建handler的线程无关，跟创建looper的线程相关，加入在子线程中创建一个Handler，但是Handler相关的Looper是主线程的，这样，如果handler执行post一个runnable，或者sendMessage，最终的handle Message都是在主线程中执行的。
Threadthread=newThread(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){Looper.prepare();Handlerhandler=newHandler(getMainLooper());handler.post(newRunnable(){@Overridepublicvoidrun(){Toast.makeText(MainActivity.this,"hello,world",Toast.LENGTH_LONG).show();}});Looper.loop();}});thread.start();心里话
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