关于handler机制

作者：milter
链接：https://www.zhihu.com/question/19703357/answer/107984017
来源：知乎

一、google为什么设计这套机制

主要是为了解决在非UI线程中更新UI组件比较麻烦的问题。

二、google如何实现这套机制

UI线程中有一个线程专属的Looper对象，它负责安排所有准备在UI线程上执行的代码。这里有两点技术：实现UI线程专属的Looper对象用到了java的ThreadLocal技术，想深究请直接看ThreadLocal源码，不难，真心不难，当然不看也行，只要知道有这么回事也够，需要时再看。Looper对象通过消息机制接受系统或者应用的其他线程提交的准备在UI线程上执行的代码。提交方式是:以该Looper对象为参数创建一个Handler对象，也可以在UI线程中无参数构建一个Handler对象，此时的Handler对象直接就与UI线程的Looper对象绑定。Handler对象负责向Looper对象提交代码。最直接的提交方法是调用Handler对象的post方法，该方法的参数是一个Runnable对象，代表了要在UI线程上执行的代码。这样的方法简单但是没法传递数据给要执行的代码，因为构造Runnable对象是没有参数的。为此，google提供了另一种提交代码的方法，就是让Handler对象发送一个消息给Looper对象，这个消息中可以包含一定的数据(消息的what域和obj域就是用来包含数据的)，要执行的代码就是Handler中的handleMessage方法，该方法会收到发送给Looper的消息，进而可以从中取出数据再执行代码。

以上为原理。

三、一些可以帮助理解原理的细节

因为Looper是给UI线程安排代码的，所以一个UI线程只能有一个Looper对象，否则多个Looper对象都要在UI线程上安排代码，解决冲突就是个大难题。因为Looper对象是线程专属的，所以一个Looper也只能对应一个UI线程。二者是一对一的关系。但是一个Looper对象可以有多个Handler对象向它提交代码，这并不会引起代码冲突。因为Looper对象会线性安排在UI线程上待执行的代码，它通过一个队列管理各个Handler对象提交的代码。Looper对象安排执行代码靠的是它的loop方法。

四、具体使用方法

将一个与UI线程上Looper对象关联的Handler对象传给其他线程，其他线程通过这个对象向UI线程上提交代码。

五、该机制的一般性扩展

实际上，可以为任意一个线程创建一个唯一的Looper对象，这是通过Looper类的静态方法prepare实现的，然后可以用这个Looper对象创建一个或多个Handler对象，然后就可以用这些Handler对象向该线程提交执行代码了，google提供了一个HandlerThread类，就是一个已经实现好了Looper对象的Thread，方便你的使用。

Looper、Handler、MessageQueue,Message作用和存在的意义？

• Looper
  我们知道一个线程是一段可执行的代码，当可执行代码执行完成后，线程生命周期便会终止，线程就会退出，那么做为App的主线程，如果代码段执行完了会怎样？，那么就会出现App启动后执行一段代码后就自动退出了，这是很不合理的。所以为了防止代码段被执行完，只能在代码中插入一个死循环，那么代码就不会被执行完，然后自动退出，怎么在在代码中插入一个死循环呢？那么Looper出现了，在主线程中调用Looper.prepare()...Looper.loop()就会变当前线程变成Looper线程（可以先简单理解：无限循环不退出的线程），Looper.loop()方法里面有一段死循环的代码，所以主线程会进入while(true){...}的代码段跳不出来，但是主线程也不能什么都不做吧？其实所有做的事情都在while(true){...}里面做了，主线程会在死循环中不断等其他线程给它发消息（消息包括：Activity启动，生命周期，更新UI，控件事件等），一有消息就根据消息做相应的处理，Looper的另外一部分工作就是在循环代码中会不断从消息队列挨个拿出消息给主线程处理。

• MessageQueue
  MessageQueue 存在的原因很简单，就是同一线程在同一时间只能处理一个消息，同一线程代码执行是不具有并发性，所以需要队列来保存消息和安排每个消息的处理顺序。多个其他线程往UI线程发送消息，UI线程必须把这些消息保持到一个列表（它同一时间不能处理那么多任务),然后挨个拿出来处理，这种设计很简单，我们平时写代码其实也经常这么做。每一个Looper线程都会维护这样一个队列，而且仅此一个，这个队列的消息只能由该线程处理。

• Handler
  简单说Handler用于同一个进程的线程间通信。Looper让主线程无限循环地从自己的MessageQueue拿出消息处理，既然这样我们就知道处理消息肯定是在主线程中处理的，那么怎样在其他的线程往主线程的队列里放入消息呢？其实很简单，我们知道在同一进程中线程和线程之间资源是共享的，也就是对于任何变量在任何线程都是可以访问和修改的，只要考虑并发性做好同步就行了，那么只要拿到MessageQueue 的实例，就可以往主线程的MessageQueue放入消息，主线程在轮询的时候就会在主线程处理这个消息。那么怎么拿到主线程 MessageQueue的实例，是可以拿到的(在主线程下mLooper = Looper.myLooper();mQueue = mLooper.mQueue;),但是Google 为了统一添加消息和消息的回调处理，又专门构建了Handler类，你只要在主线程构建Handler类，那么这个Handler实例就获取主线程MessageQueue实例的引用（获取方式mLooper = Looper.myLooper();mQueue = mLooper.mQueue;），Handler 在sendMessage的时候就通过这个引用往消息队列里插入新消息。Handler 的另外一个作用，就是能统一处理消息的回调。这样一个Handler发出消息又确保消息处理也是自己来做，这样的设计非常的赞。具体做法就是在队列里面的Message持有Handler的引用（哪个handler 把它放到队列里，message就持有了这个handler的引用），然后等到主线程轮询到这个message的时候，就来回调我们经常重写的Handler的handleMessage(Message msg)方法。

• Message
  Message 很简单了，你想让主线程做什么事，总要告诉它吧，总要传递点数据给它吧，Message就是这个载体。

另外，关于handler引起内存泄露的问题，参照链接

handler引起内存泄露