Android艺术——探究Handler运行机制

Posted 2020-10-04 入坑的读书人

我们从开发的角度来说，Handler是android 的消息机制的上层接口。说到Handler，大家都会说：哦，Handler这个我知道干什么的，更新UI。没错，Handler的确是用于更新UI的，具体来说是这样的：有时我们需要在子线程中进行耗时的I/O操作，而在此操作完成后需要在UI上有所变化，在Android开发中，我们是不能够在子线程中访问UI控件的，这时我们的主角Handler就出场了，可以将更新UI的操作切换到主线程中执行。从中我们可以看出Handler并不是专门用于更新UI的，只不过经常被用来更新UI。

Handler的运行机制其实就是Android的消息机制，谈到Handler不得不说底层还需要MessageQueue和Looper的支撑；它们分别叫消息队列与消息循环，MessageQueue它是用于内部存储消息，并且以队列的形式对外提供插入和删除的工作，而内部结构是采用单链表的数据结构来存储消息列表。Looper和消息队列有关，MessageQueue只是个存储消息的单元，Looper则是无限循环的形式去查找是否有新消息。但是要注意的是线程中默认没有Looper的，如果需要使用Handler就必须为线程创建Looper。Handler的主要作用是将一个任务切换到某个知道的线程中执行。

系统之所以提供Handler的主要原因是为了解决在子线程中无法访问UI的矛盾，因此可以想到那么系统为啥不让子线程访问UI呢？UI控件不是线程安全的，好又有人会说上锁机制不就解决了，但是有没有想过加上锁机制以后会让UI的访问逻辑变得复杂，而且还有降低UI访问的效率原因是锁机制会阻塞某些线程的执行。

消息队列的工作：MessageQueue主要包含两个操作，插入与读取，对应的方法分别是enqueueMessage与next，由于消息队列是通过一个单链表的数据结构来维护消息队列的，因为单链表的在插入与删除上比较有优势，enqueueMessage方法实现主要操作是单链表的插入，next方法是一个无限循环的方法，如果消息队列中没有消息，那么next方法就会一直阻塞在这里，直到有新消息到来，next方法就会返回这条消息并且将其删除。

Looper的工作原理：在消息机制中扮演消息循环的角色，具体来说它会一直从MessageQueue中查看是否有新的消息，如果有新的消息就会立刻处理，没有就阻塞。我上文就有说明Handler的工作需要Looper，不然就会报错，线程中是默认没有Looper的，创建：Looper.prepare()就可以为当前线程创建一个Looper，然后用Looper.loop()来开启消息循环。而loop方法是一个死循环，唯一跳出循环的方式是MessageQueue的next方法返回null。

Handler的工作原理：主要包括消息发送与接收的过程。消息发送就是send，向消息队列插入一条消息，而MessageQueue的next方法就会返回这条消息给Looper，Looper收到后开始处理，最后消息会由Looper交给Handler处理，dispatchMessage方法调用。检查Message的callback是否为null，不是就通过handlerCallback来处理消息。最后Handler的handleMessage方法来处理消息。