扒一扒面試必問的Handler

時間  2020-03-14
標籤 面試 handler 欄目 快樂工作 简体版
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0.前言

Handler做爲Android代碼編寫以及面試時常常遇到的內容，有必要花個時間整理一下，畢竟寫過的東西印象會更加深入。html

1.什麼是Handler?

1.1 定義

源碼裏面撈出來的內容，英文不難看懂。主要就是說每一個Handler會和每一個線程以及線程對應的消息隊列相綁定。以後消息就可經過Handler在線程之間傳遞。android

A Handler allows you to send and process {@link Message} and Runnable objects associated with a thread's {@link MessageQueue}. Each Handler instance is associated with a single thread and that thread's message queue.  When you create a new Handler, it is bound to the thread ，message queue of the thread that is creating it -- from that point on,
 it will deliver messages and runnables to that message queue and execute them as they come out of the message queue.
  <p>There are two main uses for a Handler:
  (1) to schedule messages and runnables to be executed at some point in the future; and 
  (2) to enqueue an action to be performed on a different thread than your own.
複製代碼

1.2 Handler的做用

Handler 的做用主要爲兩個：git

  1. 讓程序在將來的某個時間點去執行一些事情
  2. 事件跨線程傳遞執行（最主要的使用就是子線程讓主線程去作一些刷新的事情）

1.3 Handler的基本用法

1.在將來某個時刻去執行runnable中的事件面試

handler.post(runnable,delayMillis);
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2.不一樣消息間傳遞事件bash

android.os.Handler handler = new Handler(){
  @Override
  public void handleMessage(final Message msg) {
    //這裏接受並處理消息
  }
};
//發送消息
handler.sendMessage(message);
複製代碼

2.Handler基本原理

2.1 Handler原理相關的類

  • Handler
  • Looper
  • MessageQueue
  • Messagre

2.2 Handler原理概述

首先放一張Handler消息處理的原理圖less

handler原理圖.jpeg
根據圖一步步梳理Handler實現機制

2.3 Handler工做流程

2.3.1 建立Handler

首先第一步是建立Handler,Handler的構造函數主要有以下幾個 異步

Hanlder構造函數

其中的參數以下async

  • boolean asyncide

    async 該參數肯定用Handler發送的消息是否要設置成異步消息，若是爲ture設置爲異步消息，異步消息可和同步阻塞一塊兒配合使用，典型的例子是界面的定時刷新。函數

  • Callback callback

    設置了該參數，那麼Handler在dispatchMessage回調時會優先調用callback中的代碼，若返回爲true,則再也不執行handleMessage的回調

/**
     * Handle system messages here.
     */
    public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);
        }
    }
複製代碼

  • Looper looper

    設置該Hanlder對應的Looper參數，對於每一個Handler,都有一個對應的Looper,每一個Looper有其對應的MessageQueue。若是沒有顯式的設置Handler的Looper,那麼Handler默認會取該線程對應的Looper賦給該Handler。

2.3.2 Handler發送消息

Handler發送消息主要調用的是sendMessage方法。

sendMessage(@NonNull Message msg)
複製代碼

發送消息的方法有許多不一樣的名稱和參數。可是，你從源碼一步步看最後都會指向以下的這段代碼

public boolean sendMessageAtTime(@NonNull Message msg, long uptimeMillis) {
        MessageQueue queue = mQueue;
        if (queue == null) {
            RuntimeException e = new RuntimeException(
                    this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
            Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
            return false;
        }
        return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
    }
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看這段代碼咱們會發現，其主要的操做就是調用壓隊列的方法。傳入的參數是隊列，消息以及對應的事件

2.3.3 MessageQueue壓入消息

該方法首先是對Message 實例進行各類參數的設置，最主要的就是target參數，該參數用於肯定消息從MessageQueue中取出後去調用哪一個Handler的dispatchMessage，從而進行消息的處理。

private boolean enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,
            long uptimeMillis) {
        msg.target = this;
        msg.workSourceUid = ThreadLocalWorkSource.getUid();

        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }
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設置完參數，Handler的enqueueMessage就會去調用MessageQueue的enqueueMessage方法，代碼以下

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
        if (msg.target == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
        }
        if (msg.isInUse()) {
            throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
        }

        synchronized (this) {
            if (mQuitting) {
                IllegalStateException e = new IllegalStateException(
                        msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
                Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
                msg.recycle();
                return false;
            }

            msg.markInUse();
            msg.when = when;
            Message p = mMessages;
            boolean needWake;
            if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
                // New head, wake up the event queue if blocked.
                msg.next = p;
                mMessages = msg;
                needWake = mBlocked;
            } else {
                // Inserted within the middle of the queue.  Usually we don't have to wake // up the event queue unless there is a barrier at the head of the queue // and the message is the earliest asynchronous message in the queue. needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous(); Message prev; for (;;) { prev = p; p = p.next; if (p == null || when < p.when) { break; } if (needWake && p.isAsynchronous()) { needWake = false; } } msg.next = p; // invariant: p == prev.next prev.next = msg; } // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false. if (needWake) { nativeWake(mPtr); } } return true; } 複製代碼

從代碼中咱們能發現，消息隊列主要是經過鏈表的形式進行的存儲。這段代碼的所處理的事情就是根據Message中的when參數從列表中來找到須要插入的點，並把Message進行參入。

2.3.4 Looper取出消息

Looper取出消息主要是調用了Looper類的loop方法，該方法裏面有一個for(;;）循環，不停的從MessageQueue中取出消息。

for (;;) 
    {
        Message msg = queue.next();
        ……
    }
複製代碼
2.3.5 Handler處理消息

當消息取出之後，即會調用

msg.target.dispatchMessage(msg);
 
複製代碼

來處理消息，這個target即時開始enqueMessage時塞入的Handler。

從Handler中咱們能夠看到，這dispatchMessage(Message msg)方法。

public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);
        }
    }
複製代碼

其中handleMessage(msg)就是咱們自定義Handler時的回調，這樣消息就走完了整個流程。

3.Handler延伸

3.1 Q Handler 爲何會致使內存泄漏，該如何處理這個內存泄漏問題？

A: Handler的普通用法以下：

Handler handler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
           
        }
    };
複製代碼

因爲Handler是經過匿名內部類的方式實現的，因此其會對外部類有引用（一般爲Activity），這就會引發內存泄漏。

一般的解決以下

把Handler定義成靜態內部類，如Handler中須要對外部類的參數有引用，那麼可使用弱引用，示例代碼以下

private static class MyHandler extends Handler{
        //持有弱引用HandlerActivity,GC回收時會被回收掉.
        private final WeakReference<HandlerActivity> mActivty;
        public MyHandler(HandlerActivity activity){
            mActivty =new WeakReference<HandlerActivity>(activity);
        }
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            HandlerActivity activity=mActivty.get();
            super.handleMessage(msg);
            if(activity!=null){
                //執行業務邏輯
            }
        }
    }
複製代碼

3.2 Q Handler類中有個Callback的接口，請問這個接口有什麼用？

A: 這個的設計主要是爲了解決Handler內存泄漏的問題。

可參考以下代碼：

Handler handler = new Handler(new Handler.Callback(

@Override

public boolean handleMessage(Message msg) {

if (msg.what ==1){

textView.setText("Hello!");

return true;

    }

return false;

));

複製代碼

該接口的調用主要出如今dispatchMessage中，今後處的代碼可知道，若是mCallback變量沒有定義，變量爲空，會走Handler系統的方法hadlerMessage（Message msg）,而若是mCallback變量定義了，那麼其會運行到mCallback

public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
        if (msg.callback != null) {
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);
        }
    }
複製代碼

3.3 Q Handler中的普通消息，異步消息和消息屏障是什麼關係？有什麼做用？

MessageQueue中的Message一共有三種類型，即普通消息，異步消息和消息屏障。區別是消息屏障它的target爲null。而普通消息和異步消息是經過setAsynchronous爲true來進行區分的。

在設置消息屏障後，異步消息具備優先處理的權利。界面的定時刷新就是用的這個機制

3.4 Q Message的target是何時注入的？

撈取Handler的源碼發現以下這段

private boolean enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,
            long uptimeMillis) {
        msg.target = this;
        msg.workSourceUid = ThreadLocalWorkSource.getUid();

        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

複製代碼

即哪一個Handler把Message存入的消息隊列，最後回調的就是這個Handler對應的dispatchMessage 方法。

3.5 Q Looper會不停的從消息隊列中取消息嗎？

不會，若MessageQueue中消息已經取完或者消息要在以後的某個事件纔會促發，則會調用native方法 nativePollOnce(long ptr, int timeoutMillis)，使主線程處於等待狀態。當調用了往消息隊列塞入消息時，則會調用nativeWake(long ptr)方法喚醒主線程，因此儘管，loop方法中有個for死循環，可是這不會致使Looper不停從消息隊列取數據。可參考Android 中 MessageQueue 的 nativePollOnce這篇文章

3.6 Q Handler的post(Runnable r) 方法是如何實現Runnable中事件的執行的？

post方法從本質上來講也是用的Message消息傳遞的流程。

public final boolean post(@NonNull Runnable r) {
       return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
    }
複製代碼
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
        Message m = Message.obtain();
        m.callback = r;
        return m;
    }
複製代碼

從以下兩端代碼可看出其是對runnable進行了封裝，把runnable塞進了Message中。而當Handler得到消息後，其會取出msg.callback參數，而後運行裏面的runnable方法。

3.7 Q 平時代碼編寫中如何得到Message對象比較好？

用Message.obtain()獲取比較好，避免了gc致使的性能消耗。

3.8 Q IdleHandler是什麼，有什麼做用？

IdleHandler是在主線程消息隊列空閒時，會被取出執行的對象。可在一些頁面優化的情景下使用。 可參考我以前寫的一篇文章 IdleHandler，頁面啓動優化神器

4.參考資料

  1. Android Handler那些事兒，消息屏障？IdelHandler?ANR?
  2. Android 中 MessageQueue 的 nativePollOnce
  3. IdleHandler，頁面啓動優化神器
  4. 理解Android ANR的觸發原理
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