【Android】Handler机制

Android线程相关

Android应用程序的main函数在ActivityThread中。程序启动后会有默认的主线程(UI线程)。

在线程中关联一个消息队列，所有操作会被封装成消息交给主线程处理。

ActivityThread的main():

public static void main(String[] args) {
    ...
    looper.prepareMainLooper(); // 创建消息循环Looper
    ActivityThread thread = new ActivityThread();
    thread.attach(false);
    
    if (sMainThreadHandler == null) {
        sMainThreadHandler = thread.getHandler(); // UI线程的Handler
    }
    ...
    Looper.loop(); // 执行消息循环
    ...
}

Handler

每个Handler会关联消息队列，消息队列封装在Looper中，而每个Looper会关联一个线程（Looper通过ThreadLocal封装），所以每个消息队列会关联一个线程。

默认情况下，只有主线程的消息队列，通过looper.prepareMainLooper()来创建，Looper.loop()启动消息循环。

Handler与消息队列的关联

public Handler(@Nullable Callback callback, boolean async) {
    ... //内存泄漏相关
    mLooper = Looper.myLooper();
    if (mLooper == null) {
        throw new RuntimeException(
            "Can't create handler inside thread " + Thread.currentThread()
            + " that has not called Looper.prepare()");
    }
    mQueue = mLooper.mQueue;
    mCallback = callback;
    mAsynchronous = async;
}

myLooper()通过sThreadLocal.get()来获取Looper对象。

在prepareMainLooper()中调用了prepare()，将Looper对象设置给了sThreadLocal，队列就与线程关联起来了。

所以更新的Handler必须在主线程中创建，才能跟主线程的消息队列关联上。

消息循环

Looper.loop()方法：

public static void loop() {
    final Looper me = myLooper(); 
    if (me == null) {
        throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
    }
    final MessageQueue queue = me.mQueue; //获取消息队列
    for (;;) { // 死循环处理消息
        Message msg = queue.next(); // might block
        if (msg == null) {
            // No message indicates that the message queue is quitting.
            return;
        }
        ...
        msg.target.dispatchMessage(msg); // 消息分发
        ...
        msg.recycleUnchecked(); // 消息回收
    }
}

msg的target为Handler，实际为Handler将Message投递到MessageQueue，MessageQueue又将Message分发给Handler处理。

Handler中的dispatchMessage():

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

如果Runnable类型的callback为空，则执行handlMessage()方法来处理消息；如果不为空，则执行handleCallback()来处理。这分别为Handler的两种分发方式。所以有以下的两种使用方式：

使用post(Runnalble callback)来发送消息，这时执行handleCallback方式
使用sendMessage(Message msg)来发送消息，这时执行handleMessage方式

在子线程中创建Handler

子线程中默认Looper为空，所以之间创建Handler会报错，所以需要先prepare()为该线程创建Looper，然后loop()启动消息循环。

new Thread() {
    Handler handler = null;
    public void run() {
        Looper.prepare();
        handler = new Handler();
        Looper.loop();
    }.start();
}

Handler内存泄漏问题

https://juejin.im/post/5ccaa95ae51d453b222b7953
当Handler定义为非静态内部类或者匿名内部类，使得Handler默认持有外部类的引用。Activity销毁时，由于Handler可能有未执行完或正在执行的Message，由于Handler持有Activity的引用，使得GC无法回收Activity。

匿名内部类：

Handler handler = new Handler() {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        super.handleMessage
    }
}

非静态内部类：

protected class MyHandler extends Handler {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        ...
    }
}

解决方法：

在销毁时清空Handler中所有的消息和callback

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    mHandler.removeCallbackAndMessage(null);
}

静态内部类+弱引用

private static class MyHandler extends Handler {
    WeakReference<Activity> activity;
    MyHandler(Activity activity) {
        this.activity = new WeakReference<Activity>(activity);
    }
    ...
}