AndroidHandler面试题总结，学会这些还怕面试官？

　　作者：xiangzhihong
　　在Android面试中，有关Handler的面试是一个离不开的话题，下面我们就有关Handler的面试进行一个总结。1，Handler、Looper、MessageQueue、线程的关系一个线程只会有一个Looper对象，所以线程和Looper是一一对应的。MessageQueue对象是在newLooper的时候创建的，所以Looper和MessageQueue是一一对应的。Handler的作用只是将消息加到MessageQueue中，并后续取出消息后，根据消息的target字段分发给当初的那个handler，所以Handler对于Looper是可以多对一的，也就是多个Hanlder对象都可以用同一个线程、同一个Looper、同一个MessageQueue。
　　综上，Looper、MessageQueue、线程是一一对应关系，而他们与Handler是可以一对多的。2，主线程为什么不用初始化Looper
　　因为应用在启动的过程中就已经初始化了一个主线程Looper。每个java应用程序都是有一个main方法入口，Android是基于Java的程序也不例外，Android程序的入口在ActivityThread的main方法中，代码如下：初始化主线程LooperLooper。prepareMainLooper（）；。。。新建一个ActivityThread对象ActivityThreadthreadnewActivityThread（）；thread。attach（false，startSeq）；获取ActivityThread的Handler，也是他的内部类Hif（sMainThreadHandlernull）｛sMainThreadHandlerthread。getHandler（）；｝。。。Looper。loop（）；如果loop方法结束则抛出异常，程序结束thrownewRuntimeException（Mainthreadloopunexpectedlyexited）；｝
　　可以看到，main方法中会先初始化主线程Looper，新建ActivityThread对象，然后再启动Looper，这样主线程的Looper在程序启动的时候就跑起来了。并且，我们通常认为ActivityThread就是主线程，事实上它并不是一个线程，而是主线程操作的管理者。3，为什么主线程的Looper是一个死循环，但是却不会ANR
　　因为当Looper处理完所有消息的时候会进入阻塞状态，当有新的Message进来的时候会打破阻塞继续执行。
　　首先，我们看一下什么是ANR，ANR，全名ApplicationNotResponding。当我发送一个绘制UI的消息到主线程Handler之后，经过一定的时间没有被执行，则抛出ANR异常。下面再来回答一下，主线程的Looper为什么是一个死循环，却不会ANR？Looper的死循环，是循环执行各种事务，包括UI绘制事务。Looper死循环说明线程没有死亡，如果Looper停止循环，线程则结束退出了，Looper的死循环本身就是保证UI绘制任务可以被执行的原因之一。
　　关于这个问题，我们还可以得到如下的一些结论：真正会卡死的操作是在某个消息处理的时候操作时间过长，导致掉帧、ANR，而不是loop方法本身。在主线程以外，会有其他的线程来处理接受其他进程的事件，比如Binder线程（ApplicationThread），会接受AMS发送来的事件在收到跨进程消息后，会交给主线程的Hanlder再进行消息分发。所以Activity的生命周期都是依靠主线程的Looper。loop，当收到不同Message时则采用相应措施，比如收到msgH。LAUNCHACTIVITY，则调用ActivityThread。handleLaunchActivity（）方法，最终执行到onCreate方法。当没有消息的时候，会阻塞在loop的queue。next（）中的nativePollOnce（）方法里，此时主线程会释放CPU资源进入休眠状态，直到下个消息到达或者有事务发生，所以死循环也不会特别消耗CPU资源。4，Message是怎么找到它所属的Handler然后进行分发的
　　在loop方法中，找到要处理的Message需要调用下面的一段代码来处理消息：msg。target。dispatchMessage（msg）；
　　所以是将消息交给了msg。target来处理，那么这个target是什么呢，通常查看target的源头可以发现：privatebooleanenqueueMessage（MessageQueuequeue，Messagemsg，longuptimeMillis）｛msg。targetthis；returnqueue。enqueueMessage（msg，uptimeMillis）；｝
　　在使用Hanlder发送消息的时候，会设置msg。targetthis，所以target就是当初把消息加到消息队列的那个Handler。5，Handler是如何切换线程的
　　使用不同线程的Looper处理消息。我们知道，代码的执行线程，并不是代码本身决定，而是执行这段代码的逻辑是在哪个线程，或者说是哪个线程的逻辑调用的。每个Looper都运行在对应的线程，所以不同的Looper调用的dispatchMessage方法就运行在其所在的线程了。6，post（Runnable）与sendMessage有什么区别
　　我们知道，Hanlder中发送消息可以分为两种：post（Runnable）和sendMessage。首先，我们来看一下源码：publicfinalbooleanpost（NonNullRunnabler）｛returnsendMessageDelayed（getPostMessage（r），0）；｝privatestaticMessagegetPostMessage（Runnabler）｛MessagemMessage。obtain（）；m。callbackr；returnm；｝publicfinalbooleansendMessage（NonNullMessagemsg）｛returnsendMessageDelayed（msg，0）；｝
　　可以看到，post和sendMessage的区别就在于，post方法给Message设置了一个callback回调。那么，那么这个callback有什么用呢？我们再转到消息处理的方法dispatchMessage中看：publicvoiddispatchMessage（NonNullMessagemsg）｛if（msg。callback！null）｛handleCallback（msg）；｝else｛if（mCallback！null）｛if（mCallback。handleMessage（msg））｛return；｝｝handleMessage（msg）；｝｝privatestaticvoidhandleCallback（Messagemessage）｛message。callback。run（）；｝
　　可以看到，如果msg。callback不为空，也就是通过post方法发送消息的时候，会把消息交给这个msg。callback进行处理；如果msg。callback为空，也就是通过sendMessage发送消息的时候，会判断Handler当前的mCallback是否为空，如果不为空就交给Handler。Callback。handleMessage处理。
　　所以post（Runnable）与sendMessage的区别就在于后续消息的处理方式，是交给msg。callback还是Handler。Callback或者Handler。handleMessage。7，Handler如何保证MessageQueue并发访问安全的
　　循环加锁，配合阻塞唤醒机制。我们发现，MessageQueue其实是【生产者消费者】模型，Handler不断地放入消息，Looper不断地取出，这就涉及到死锁问题。如果Looper拿到锁，但是队列中没有消息，就会一直等待，而Handler需要把消息放进去，锁却被Looper拿着无法入队，这就造成了死锁，Handler机制的解决方法是循环加锁，代码在MessageQueue的next方法中：Messagenext（）｛。。。for（；；）｛。。。nativePollOnce（ptr，nextPollTimeoutMillis）；synchronized（this）｛。。。｝｝｝
　　我们可以看到他的等待是在锁外的，当队列中没有消息的时候，他会先释放锁，再进行等待，直到被唤醒。这样就不会造成死锁问题了。8，Handler的阻塞唤醒机制是怎么实现的
　　Handler的阻塞唤醒机制是基于Linux的阻塞唤醒机制。这个机制也是类似于handler机制的模式。在本地创建一个文件描述符，然后需要等待的一方则监听这个文件描述符，唤醒的一方只需要修改这个文件，那么等待的一方就会收到文件从而打破唤醒。
　　参考：Linux的阻塞唤醒机制9，什么是Handler的同步屏障
　　所谓同步屏障，其实就是一个Message，只不过它是插入在MessageQueue的链表头，且其targetnull。而Message加急消息就是使用同步屏障实现的。同步屏障用到了postSyncBarrier（）方法。publicintpostSyncBarrier（）｛returnpostSyncBarrier（SystemClock。uptimeMillis（））；｝privateintpostSyncBarrier（longwhen）｛synchronized（this）｛finalinttokenmNextBarrierToken；finalMessagemsgMessage。obtain（）；msg。markInUse（）；msg。whenwhen；msg。arg1token；Messageprevnull；MessagepmMessages；把当前需要执行的Message全部执行if（when！0）｛while（p！nullp。whenwhen）｛prevp；pp。next；｝｝插入同步屏障if（prev！null）｛invariant：pprev。nextmsg。nextp；prev。nextmsg；｝else｛msg。nextp；mMessagesmsg；｝returntoken；｝｝
　　可以看到，同步屏障就是一个特殊的target，即targetnull，我们可以看到他并没有给target属性赋值，那这个target有什么用呢？Messagenext（）｛。。。阻塞时间intnextPollTimeoutMillis0；for（；；）｛。。。阻塞对应时间nativePollOnce（ptr，nextPollTimeoutMillis）；对MessageQueue进行加锁，保证线程安全synchronized（this）｛finallongnowSystemClock。uptimeMillis（）；MessageprevMsgnull；MessagemsgmMessages；1if（msg！nullmsg。targetnull）｛同步屏障，找到下一个异步消息do｛prevMsgmsg；msgmsg。next；｝while（msg！null！msg。isAsynchronous（））；｝if（msg！null）｛if（nowmsg。when）｛下一个消息还没开始，等待两者的时间差nextPollTimeoutMillis（int）Math。min（msg。whennow，Integer。MAXVALUE）；｝else｛获得消息且现在要执行，标记MessageQueue为非阻塞mBlockedfalse；2一般只有异步消息才会从中间拿走消息，同步消息都是从链表头获取if（prevMsg！null）｛prevMsg。nextmsg。next；｝else｛mMessagesmsg。next；｝msg。nextnull；msg。markInUse（）；returnmsg；｝｝else｛没有消息，进入阻塞状态nextPollTimeoutMillis1；｝当调用Looper。quitSafely（）时候执行完所有的消息后就会退出if（mQuitting）｛dispose（）；returnnull；｝。。。｝。。。｝｝
　　我们重点看一下关于同步屏障的部分代码。if（msg！nullmsg。targetnull）｛同步屏障，找到下一个异步消息do｛prevMsgmsg；msgmsg。next；｝while（msg！null！msg。isAsynchronous（））；｝
　　如果遇到同步屏障，那么会循环遍历整个链表找到标记为异步消息的Message，即isAsynchronous返回true，其他的消息会直接忽视，那么这样异步消息，就会提前被执行了。同时，，同步屏障不会自动移除，使用完成之后需要手动进行移除，不然会造成同步消息无法被处理。10，IdleHandler的使用场景
　　前面说过，当MessageQueue没有消息的时候，就会阻塞在next方法中，其实在阻塞之前，MessageQueue还会做一件事，就是检查是否存在IdleHandler，如果有，就会去执行它的queueIdle方法。
　　IdleHandler看起来好像是个Handler，但他其实只是一个有单方法的接口，也称为函数型接口。publicstaticinterfaceIdleHandler｛booleanqueueIdle（）；｝
　　事实上，在MessageQueue中有一个List存储了IdleHandler对象，当MessageQueue没有需要被执行的Message时就会遍历回调所有的IdleHandler。所以IdleHandler主要用于在消息队列空闲的时候处理一些轻量级的工作。
　　因此，IdleHandler可以用来进行启动优化，比如将一些事件（比如界面view的绘制、赋值）放到onCreate方法或者onResume方法中。但是这两个方法其实都是在界面绘制之前调用的，也就是说一定程度上这两个方法的耗时会影响到启动时间，所以我们可以把一些操作放到IdleHandler中，也就是界面绘制完成之后才去调用，这样就能减少启动时间了。11，HandlerThread使用场景
　　首先，我们来看一下HandlerThread的源码：publicclassHandlerThreadextendsThread｛Overridepublicvoidrun（）｛Looper。prepare（）；synchronized（this）｛mLooperLooper。myLooper（）；notifyAll（）；｝Process。setThreadPriority（mPriority）；onLooperPrepared（）；Looper。loop（）；｝
　　可以看到，HandlerThread是一个封装了Looper的Thread类，就是为了让我们在子线程里面更方便的使用Handler。这里的加锁就是为了保证线程安全，获取当前线程的Looper对象，获取成功之后再通过notifyAll方法唤醒其他线程，那哪里调用了wait方法呢？答案是getLooper方法。publicLoopergetLooper（）｛if（！isAlive（））｛returnnull；｝Ifthethreadhasbeenstarted，waituntilthelooperhasbeencreated。synchronized（this）｛while（isAlive（）mLoopernull）｛try｛wait（）；｝catch（InterruptedExceptione）｛｝｝｝returnmLooper；｝最后
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