Android Handler

面试可先答：四件套 Message、MessageQueue、Looper、Handler；线程切换本质是多线程共享同一 MessageQueue，通过 Handler 投递、Looper 分发；子线程需 Looper.prepare() + loop()；注意内存泄漏与 removeCallbacksAndMessages。详见笔记《Android 面试·分章系统复习》第七章 Handler 机制。

阅读建议：先看 应用场景 与 四件套，再 线程切换本质、ThreadLocal、同步屏障，最后 HandlerThread 案例 与 常见问题。

应用场景

Android 更新 UI 必须在主线程执行。Handler 用于在不同线程之间传递消息，把「更新 UI」等任务投递到主线程执行。

核心模块与架构（四件套）

组件	作用
Message	消息载体，含 `what`、`obj`、`target`（归属 Handler）、`when`（执行时间）
MessageQueue	按时间顺序排列的优先级单链表
Looper	线程内的死循环，从 MessageQueue 取消息并分发
Handler	发送消息入队，并接收 Looper 回传的消息在对应线程处理

架构示意：

线程切换的本质：数据如何跨越线程？

结论：多线程共享同一个 MessageQueue 对象，通过 Handler 引用实现跨线程投递。

绑定引用：Handler 创建时绑定一个 Looper（及该 Looper 唯一的 MessageQueue）。
跨线程入队：任意线程调用 handler.sendMessage()，底层都是操作该 Handler 持有的 mQueue。
同步：MessageQueue.enqueueMessage 内用 synchronized(this) 保证线程安全。
唤醒执行：消息入队后，通过 Linux epoll 唤醒正在阻塞的线程，由该线程的 Looper 取消息并执行。

线程隔离：ThreadLocal

问题：Handler 如何保证绑定的 Looper 就是目标线程的？
原理：Looper 用 ThreadLocal 存储，每个线程一份独立副本，保证「一个线程只有一个 Looper」，实现线程间资源隔离。

进阶：同步屏障（Sync Barrier）

定义：target == null 的特殊消息。
作用：屏障后的普通消息被挂起，只允许异步消息通过。
场景：Choreographer 收到 VSYNC 时插入同步屏障，让 UI 绘制（异步消息）优先执行，保证流畅。
注意：屏障须用 token 手动移除，否则普通消息会一直被阻塞。

实战：HandlerThread

子线程使用 Handler 的标准写法：

// 1. 创建带 Looper 的后台线程（内部已 prepare + loop）
HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("BackgroundThread");
handlerThread.start();

// 2. 绑定子线程 Looper（主线程 new Handler 也可，消息会发到子线程）
Handler backgroundHandler = new Handler(handlerThread.getLooper()) {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        // 运行在 BackgroundThread
    }
};

// 3. 跨线程发送
backgroundHandler.sendMessage(Message.obtain());

常见问题与避坑

(1) 内存泄漏

原因：非静态内部类 Handler 隐式持有 Activity；Message 持有 Handler → Message → Handler → Activity，消息未处理完时 Activity 无法回收。
做法：① 静态内部类 + WeakReference<Activity>，handleMessage 里 get() 判空；② onDestroy() 里 handler.removeCallbacksAndMessages(null)。

(2) Looper.loop() 为何不卡死主线程？

无消息时 queue.next() 在 native 层通过 epoll 阻塞，不占 CPU；有消息时被唤醒。
真正卡死/ANR 是某条消息在 handleMessage 里做了耗时操作，导致后续消息（含绘制）得不到执行。

(3) 子线程创建 Handler

必须先：Looper.prepare() → new Handler() → Looper.loop()；或直接使用 HandlerThread。

一句话总结

Handler 机制通过 ThreadLocal 保证每线程唯一的 Looper 和 MessageQueue，用 Handler 作为媒介，实现多线程向同一队列投递消息，由目标线程的 Looper 循环分发。

参考：语雀原文 Handler