Android消息机制一

Posted 2022-12-06 <天各一方>

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Handler是Android消息机制的上层接口。

通过这个接口可以很方便的将消息切换到Handler所在的线程中去执行。Android开发工程师通常用它来更新UI，但是如果只认为它的作用是用来更新UI的话，未免将Handler的功能过于简单化。我甚至认为，Handler是我们Android应用的心脏，如四大组件的启动和停止都会使用到Handler，所以，Handler的重要性不言而喻。

• 为什么UI更新要在主线程中：ViewRootImpl中会进行checkThread操作，所以不能在子线程中更新UI，提示，ViewRootImpl是在onResume之后才变得可见的，之前的过程是没有线程检查的。
• 主线程负责更新，子线程负责耗时操作，能够大大提升响应效率。
• 如果在不同的线程去控制用一个控件，由于网络延时或者大量耗时操作，会使UI绘制错乱，出了问题也很难去排查到底是哪个线程更新时出了问题。
• UI线程非安全线程，非线程安全不能加Lock线程锁，否则会阻塞其他线程对View的访问，效率就会变得低下。

Handler的工作是要与Looper与MessageQueue配合使用，所以，我们就要在有Looper的线程中创建Handler，或者在有Handler的线程中创建Looper。

• 我们在UI线程中为什么不需要创建Looper呢？那是因为当App启动时Looper已经自动创建了。我们只要找到App的入口函数，就可以看到Looper的创建过程了。众所周知，一段Java代码的入口函数是main()方法，而Android的main()函数在ActivityThread这个类里。
  

  我们可以看到，在main()函数中有这么一行代码Looper.prepareMainLooper()；我们的主线程就是在这里开启Looper的。有兴趣的同学可以自己看一看。

介绍Handler之前，我们还得再介绍一个比较重要的东西ThreadLocal，它并不是线程，它的作用是用来保证我们在不同线程中获取数据时，拿到的是自己线程中存储的数据，而Handler中的ThreadLocal中存储的就是每个线程中的Looper。ThreadLocal中的数据是以线程为作用域的，在不同的线程中取到的都是自己线程中的数据，而不是同一个数据的副本，在多线程环境下，可以防止自己的变量被其他线程篡改。不采用ThreadLocal的话，其实可以维持一个全局的HashMap来指定查询对应线程下的值，对于Handler来说，就是对应线程下的Looper。

要了解ThreadLocal，首先要了解ThreadLocalMap，ThreadLocalMap是ThreadLocal的内部类，其实，ThreadLocal并不存储数据，只是提供对ThreadLocalMap的操作，ThreadLocalMap才是真正存数据的地方。具体过程是，Thread为每个线程创建一个ThreadLocalMap，ThreadLocalMap里面有一个Entry类型的数组，用来存每个Entry，而Entry是什么呢？它又是ThreadLocalMap里面的一个静态内部类，它通过自己的构造函数将ThreadLocal和数据按照键值对的形式存下来，至于Entry在数组中如何存储，是根据ThreadLocal的哈希值与数组长度-1进行与运算，得到 i 值，i 就是数组的下标，具体逻辑如下：

我们看for循环里干的事情，用 i 在这个数组中取值，如果有值并且得到的 key 就是你要设置value的key，就直接设置值然后返回，有值但 key 为 null 了，就更新为新的。那如果有值，key也不为 null，也不与新的 key 相同呢？那就将 i + 1；直到找到一个符合的位置。这样，那我们也可以知道get方法的具体操作了。到这里，我们已经了解了数据隔离的本质了，总结来说，就是每个线程会维护属于自己线程的ThreadLocalMap，而存数据是使用到的ThreadLocal是你要存数据的键，根据这个键，你可以在不同的线程中的ThreadLocalMap取到不同的值，从而形成数据隔离。其实，对象都是存储在堆上的，只是通过了一些技巧修改了数据的可见性。

至此，我们理解ThreadLocal中的get/set方法就很容易了。

首先是ThreadLocal的get方法：

先拿到当前线程 t，再通过 t 取到当前线程中的ThreadLocalMap，在ThreadLocalMap中通过 this 也就是ThreadLocal取到对应的 e，调用 e.value 取到想要的值，over。

再看set方法：

emmmm…经过我们上面的分析，这个方法极为清晰，就不说了。

参考：
https://juejin.cn/post/6854573219916021767#heading-1
《Android开发艺术探索》