Handler机制是面试中的常客了，今天和大家一起通过源码层面来解析一下。

前提知识点

Handler机制涉及到几个类：MessageQueue, Looper, Message, ActivityThread。

- ActivityThread: 主线程，开启loop循环，管理application进程， 调度管理activity, 广播及其他操作。

- Message: handler机制中消息的载体，包含相关描述和数据对象，包含属性what, obj, arg1,arg2等。

- MessageQueue: 消息队列。

- Looper：循环去MessageQueue中消息。

AppCompatActivity.java-> FragmentActivity.java->SupportActivity.java->Activity.java

在Activity中默认有一个ActivityThread这是一个main thread,其中final Looper mLooper = Looper.myLooper();实例化了一个looper对象。

在ActivityThread.java中的main方法中，有如下代码

```

public static void main(String[] args) {

...省略其他代码

Looper.prepareMainLooper();

...省略其他代码

Looper.loop();

}

```

```

Looper.java

public static void prepareMainLooper() {

prepare(false);

synchronized (Looper.class) {

if (sMainLooper != null) {

throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");

}

sMainLooper = myLooper();

}

}

private static void prepare(boolean quitAllowed) {

if (sThreadLocal.get() != null) {

throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");

}

sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));

}

// Looper构造函数中初始了消息队列MessageQueue对象

private Looper(boolean quitAllowed) {

mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);

mThread = Thread.currentThread();

}

```

创建looper 对象之前，会判断 sThreaLocal 中是否已经绑定过 Looper 对象，如果是则抛出异常，确保一个线程中Looper.prepare()只调用一次。

如果在MainActivity中调用，如下代码，会报错。

通过上述代码可以得知，Activity中默认开始了loop()循环，用于获取handler发送的消息。

最简单的应用

```

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {private final String TAG = "MainActivity";public final int MSG_DOWN_FAIL = 1;public final int MSG_DOWN_SUCCESS = 2;public final int MSG_DOWN_START = 3;@BindView(R.id.btn_start_thread)Button btnStart;@BindView(R.id.tv_status)TextView tvShow;private Handler handler = new Handler() {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {case MSG_DOWN_START:tvShow.setText("down start");break;case MSG_DOWN_SUCCESS:tvShow.setText("down success");break;case MSG_DOWN_FAIL:tvShow.setText("down fail");break;default:break;}}};@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);ButterKnife.bind(this);btnStart.setOnClickListener(this);}@Overridepublic void onClick(View v) {switch (v.getId()) {case R.id.btn_start_thread:new MyThread().start();break;default:break;}}class MyThread extends Thread {@Overridepublic void run() {handler.sendEmptyMessage(MSG_DOWN_START);try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}Message msg = Message.obtain();msg.what = MSG_DOWN_SUCCESS;handler.sendMessage(msg);}}}

```

sendMessage之后发生了什么

```

public final boolean sendMessage(Message msg){return sendMessageDelayed(msg, 0);}

```

sendMessage调用了sendMessageDelayed->sendMessageAtTime->enqueueMessage, 最终调用了MessageQueue的enqueueMessage的方法, 并将自己设置为message的target

```

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {msg.target = this;if (mAsynchronous) {msg.setAsynchronous(true);}return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);}

```

接下来就到了消息队列MessageQueue中了，来看一下

- 如果message的target为null，则直接抛出异常

- 按照message的时间when有序插入到MessageQueue中，所以MessageQueue是一个按时间排序的有序队列。

怎么取MessageQueue中的消息

其实这里就是Looper.loop()方法从消息队列中不断循环取消息了。

不断调用MessageQueue的next()方法取消息，如果message不为null， 则调用handler的dispatchMessage分发消息。

至此 Handler 的发送消息和消息处理流程已经介绍完毕。

面试常见问题

1.Looper.loop() 为什么不会阻塞主线程

Android的Ui线程，开启了一个死循环，但是并没有阻塞主线程是为什么呢？

在MessageQueue的next方法中有这样一行代码

```

private native void nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis); /*non-static for callbacks*/

```

nativePollOnce 方法是一个 native 方法，当调用此 native 方法时，主线程会释放 CPU 资源进入休眠状态，直到下条消息到达或者有事务发生，通过往 pipe 管道写端写入数据来唤醒主线程工作，这里采用的 epoll 机制。

2.Handler 的 sendMessageDelayed 或者 postDelayed 是如何实现的

messageQueue的enqueueMessage是按照消息的when时间有序加入到队列的，取的时候也是按照时间进行取的

可以看到如果当前时间小于msg设置的时间，会计算一个timeout，在timeout到了之后，才会将UI线程唤醒，交由CPU执行。

总结

1.APP启动创建主线程的时候会通过ActivityThread执行Looper.prepare()，创建一个looper 对象，在私有的构造方法中又创建了 MessageQueue 作为此 Looper 对象的成员变量，Looper 对象通过 ThreadLocal 绑定 MainThread 中。

2.在创建Handler对象的时候，通过构造函数获取ThreadLocal 绑定的looper对象，并通过looper获取消息队列MessageQueue作为成员变量

3.子线程发送消息时，将msg的target设置为handler自身，之后调用成员MessageQueue的enqueueMessage将消息按照msg.when时间排序插入到消息队列

4.主线程通过Looper.loop()开启不阻塞UI线程的死循环，通过绑定的looper对象获取MessageQueue，调用next()方法不断获取msg, 并通过(handler)msg.target.dispatchMessage发送至我们创建的handler时覆盖的handleMessage()方法

一图以蔽之

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