Handler 机制深度剖析：看懂 Android 的消息传递和线程通信

在 Android 开发中，Handler 是一个非常重要的类，它负责处理消息队列，并管理线程间的通信。可以说，有异步线程与主线程通信的地方，就会有出现 Handler 的身影。

一、概述

1.1 Handler 的职责

Handler 主要负责以下几个方面的职责：

• 处理消息队列：Handler 维护着一个消息队列，用于存储需要处理的消息。
• 分发消息：当有新消息加入队列时，Handler 会将消息分发给相应的组件进行处理。
• 线程通信：Handler 可以实现线程之间的通信，使子线程可以向主线程发送消息，也可以让主线程向子线程发送消息。

1.2 Handler 的基本使用方式

实例化 Handler：要使用 Handler，需要先创建一个 Handler 对象。一般来说，Handler 对象是在主线程中创建的。

Handler handler = new Handler();

发送消息：要向 Handler 发送消息，可以使用 sendMessage() 方法或 post() 方法。sendMessage() 方法是同步的，会阻塞当前线程，直到消息被处理完毕。post() 方法是异步的，不会阻塞当前线程，消息会被添加到消息队列中，等待 Handler 处理。

handler.sendMessage(message);
handler.post(runnable);

处理消息：当消息被发送到 Handler 后，Handler 会调用 handleMessage() 方法来处理消息。在 handleMessage() 方法中，可以对消息进行处理，例如更新 UI 或执行其他操作。

@Override
public void handleMessage(Message msg) {
    // 处理消息
}

二、Handler 的工作原理

2.1 消息队列

Handler 的核心是一个消息队列，消息队列是一个先进先出（FIFO）的数据结构，用于存储需要处理的消息。消息队列中的每个消息都包含以下信息：

• 消息类型：消息的类型，用于标识消息的来源和用途。
• 消息内容：消息的内容，可以是任何类型的数据。
• 消息目标：消息的目标，即需要处理消息的组件。

2.2 Looper

Looper 是一个循环，它不断地从消息队列中取出消息并分发给相应的组件进行处理。每个线程都有一个 Looper，主线程的 Looper 由 ActivityThread 创建，子线程的 Looper 由 HandlerThread 创建。

2.3 消息分发

当有新消息加入消息队列时，Looper 会将消息分发给相应的组件进行处理。分发的方式有两种：

• 同步分发：当 Handler 调用 sendMessage() 方法发送消息时，Looper 会同步分发消息，即会阻塞当前线程，直到消息被处理完毕。
• 异步分发：当 Handler 调用 post() 方法发送消息时，Looper 会异步分发消息，即不会阻塞当前线程，消息会被添加到消息队列中，等待 Looper 处理。

三、Handler 与 ActivityThread 的交互

Handler 与 ActivityThread 之间存在着密切的联系。ActivityThread 是 Android 系统的主线程，它负责创建和管理 Activity。ActivityThread 中有一个 Handler，称为 mH，它负责处理来自 Activity 的消息。

当 Activity 需要向主线程发送消息时，它会通过 ActivityThread.mH 发送消息。ActivityThread.mH 将消息添加到消息队列中，然后 Looper 会将消息分发给相应的组件进行处理。

四、Handler 的使用技巧

4.1 避免在子线程中更新 UI

Handler 可以在子线程中发送消息，但不能在子线程中更新 UI。这是因为 UI 操作只能在主线程中进行。如果要在子线程中更新 UI，需要通过 Handler 将消息发送到主线程，然后在主线程中更新 UI。

Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
handler.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 更新 UI
    }
});

4.2 使用 HandlerThread 管理子线程

当需要在子线程中使用 Handler 时，可以使用 HandlerThread 来管理子线程。HandlerThread 是一个特殊的线程，它有一个 Looper，可以创建 Handler 对象。使用 HandlerThread 可以方便地管理子线程，并可以避免创建过多