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关于 Handler 还应该问问自己什么 | 快问快答

1.一个线程有几个 Handler?

答:一个线程可以用有多 Handler,因为 Handler 最终是被 Message 持用的(post 里面的 Runnable 最终也会被包装成一个 Message),以便 Looper 在拿到 Message 后调用 Handler 的 dispatchMessage 完成回调,而且项目中仔细去看也确实如此,我们可以每个 Activity 中都创建一个 Handler 来处理回调到主线程的任务。

2.一个线程有几个 Looper?如何保证?

答:一个线程只能拥有一个 Looper,这里从源码中就可以看到,sThreadLocal.set 只调用了一次,如果再次调用 prepare 会判断 sThreadLocal.get 是否为空,如果不为空就直接抛出异常了,也就是同一线程多次调用 prepare 方法会直接崩溃,这里也是避免了程序去修改某个线程已经设置好的 Looper 值。

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补充:ThreadLocal 提供线程局部变量,也就是对应值只有该线程支持,并不会多线程共享。那它是如何做到线程局部变量这个效果的呢?它内部靠的是 ThreadLocalMap,线程作为 key,值作为 value,这样我去取对应值的时候,其实通过线程 Key 拿去对应的 value,这样就保证了值是当前线程独享的。

3.为何主线程可以使用 Handler?如果想要在子线程中使用 Handler 机制要做些什么准备?

答:先来看下面的源码,Handler 的构造中(无论调用哪个最终都会走到这里),是需要判断当前线程是否存在 Looper 的,如果不存在会直接抛出异常,主线程之所以可以使用 Handler 是因为系统帮在 ActivityThread 中已经帮我们创建了 Looper 并且已经让它运行了起来。

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系统帮我们在主线程创建 Looper 的代码:

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如果我们现在子线程中使用 Handler 的话,之需要模仿系统怎么创建 Looper 即可,其实就是两步,在子线程中调用 Looper.prepare() 和 Looper.loop() 即可,prepare 帮我们在对应线程创建 Looper,loop 让刚刚创建好的 Looper 运行起来。

这两步完成后我们就可以在子线程中使用 Handler 了。

以上所说的 Handler 使用指的是 Handler 的创建,比如在 A 线程创建后就可以在任何位置使用了,也就是在任意线程发送消息,然后在 A 线程处理消息。

4.既然可以存在多个 Handler 往 MessageQueue 中添加数据(发消息时各个 Handler 可能处于不同线程),那它内部是如何确保线程安全的?

答:这里主要关注 MessageQueue 的消息存取即可,看源码内部的话,在往消息队列里面存储消息时,会拿当前的 MessageQueue 对象作为锁对象,这样通过加锁就可以确保操作的原子性和可见性了。

消息的读取也是同理,也会拿当前的 MessageQueue 对象作为锁对象,来保证多线程读写的一个安全性。

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5.我们使用 Message 时应该如何创建它?

答:创建的它的方式有两种,一种是直接 new 一个 Message 对象,另一种是通过调用 Message.obtain() 的方式去复用一个已经被回收的 Message,当然日常使用者是推荐使用后者来拿到一个 Message,因为不断的去创建新对象的话,可能会导致垃圾回收区域中新生代被占满,从而触发 GC。

Message 中的 sPool 就是用来存放被回收的 Message,当我们调用 obtain 后,会先查看是否有可复用的对象,如果真的没有才会去创建一个新的 Message 对象。

补充:主要的 Message 回收时机是:

  • 在 MQ 中 remove Message 后;
  • 单次 loop 结束后;
  • 我们主动调用 Message 的 recycle 方法后;

6.Message 的数据结构是什么样子?

答:单链表,Message 中会通过 next 来持有下一个 Message 对象的引用,这是一个典型的链表结构。

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其实文中写到的这些问题并不只是问到这里就结束了,很多问题都可以深挖,尤其是这个问题,看着很短,接下去问很多关于链表的其他问题了,比如链表反转,或是延伸到其他数据结构问题。

7.主线程 Looper 与子线程 Looper 有什么不同?

答:最主要的区别还在在于 Looper 的 loop 循环是否能够退出,主线程创建时传入的 quitAllowed 是 false。

Looper.loop 这个方法在拿到的消息为空时就会退出那个死循环,不过一般是不为空的,哪怕没有消息最多也是阻塞,只有调用 Looper.quit 时才会在消息队列清空消息并把消息设置为 null。

那 loop 的死循环结束意味着什么呢?看下面 ActivityThread 的代码就知道了,如果主线程 Looper 结束就说明程序也要退出了,因为只有 loop 不断执行才不会走到抛出异常那一行。

    文件:android/app/ActivityThread.java
    
    public static void main(String[] args) {
        //  ...
        //  主线程 Looper 创建
        Looper.prepareMainLooper();
        //  ...
        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false, startSeq);

        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
        }
        //  ...
        Looper.loop();

        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }
复制代码

最后的最后

以上是我问题是我最近去面试过程中遇到的一些关于 Handler 问题,整理出来强化记忆。希望对你也有帮助。

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