摘要：今天看到這個(gè)方法之后決定再去翻翻源代碼梳理一下的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。而通常會伴隨著一個(gè)耗時(shí)的后臺線程一起出現(xiàn)，這個(gè)后臺線程在任務(wù)執(zhí)行完畢后發(fā)送消息去更新。解決方法之一，使用弱引用

每個(gè)初學(xué)Android開發(fā)的都繞不開Handler這個(gè)“坎”，為什么說是個(gè)坎呢，首先這是Android架構(gòu)的精髓之一，其次大部分人都是知其然卻不知其所以然。今天看到Handler.post這個(gè)方法之后決定再去翻翻源代碼梳理一下Handler的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。

先來一個(gè)必背口訣“主線程不做耗時(shí)操作，子線程不更新UI”，這個(gè)規(guī)定應(yīng)該是初學(xué)必知的，那要怎么來解決口訣里的問題呢，這時(shí)候Handler就出現(xiàn)在我們面前了（AsyncTask也行，不過本質(zhì)上還是對Handler的封裝），來一段經(jīng)典常用代碼(這里忽略內(nèi)存泄露問題，我們后面再說)：

首先在Activity中新建一個(gè)handler:

private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            switch (msg.what) {
                case 0:
                    mTestTV.setText("This is handleMessage");//更新UI
                    break;
            }
        }
    };

然后在子線程里發(fā)送消息：

new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(1000);//在子線程有一段耗時(shí)操作,比如請求網(wǎng)絡(luò)
                    mHandler.sendEmptyMessage(0);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

至此完成了在子線程的耗時(shí)操作完成后在主線程異步更新UI，可是并沒有用上標(biāo)題的post,我們再來看post的版本：

private Handler mHandler;//全局變量
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    mHandler = new Handler();
    new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);//在子線程有一段耗時(shí)操作,比如請求網(wǎng)絡(luò)
                        mHandler.post(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                mTestTV.setText("This is post");//更新UI
                            }
                        });
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
}

從表面上來看，給post方法傳了個(gè)Runnable，像是開了個(gè)子線程，可是在子線程里并不能更新UI啊，那么問題來了，這是怎么個(gè)情況呢？帶著這個(gè)疑惑，來翻翻Handler的源碼：

先來看看普通的sendEmptyMessage是什么樣子：

public final boolean sendEmptyMessage(int what)
    {
        return sendEmptyMessageDelayed(what, 0);
    }

public final boolean sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis) {
        Message msg = Message.obtain();
        msg.what = what;
        return sendMessageDelayed(msg, delayMillis);
    }

將我們傳入的參數(shù)封裝成了一個(gè)消息，然后調(diào)用sendMessageDelayed：

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
    {
        if (delayMillis < 0) {
            delayMillis = 0;
        }
        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
    }

再調(diào)用sendMessageAtTime：

public boolean sendMessageAtTime(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);
    }

好了，我們再來看post():

public final boolean post(Runnable r)
    {
       return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);//getPostMessage方法是兩種發(fā)送消息的不同之處
    }

方法只有一句，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)和普通的sendMessage是一樣的，但是只有一點(diǎn)不同,那就是 getPostMessage(r) 這個(gè)方法：

private static Message getPostMessage(Runnable r) {
        Message m = Message.obtain();
        m.callback = r;
        return m;
    }

這個(gè)方法我們發(fā)現(xiàn)也是將我們傳入的參數(shù)封裝成了一個(gè)消息，只是這次是m.callback = r,剛才是msg.what=what,至于Message的這些屬性就不看了

看到這里，我們只是知道了post和sendMessage原理都是封裝成Message，但是還是不清楚Handler的整個(gè)機(jī)制是什么樣子，繼續(xù)探究下去。

剛才看到那兩個(gè)方法到最終都調(diào)用了sendMessageAtTime

public boolean sendMessageAtTime(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);
    }

這個(gè)方法又調(diào)用了 enqueueMessage，看名字應(yīng)該是把消息加入隊(duì)列的意思，點(diǎn)進(jìn)去看下：

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        msg.target = this;
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

mAsynchronous這個(gè)異步有關(guān)的先不管，繼續(xù)將參數(shù)傳給了queue的enqueueMessage方法，至于那個(gè)msg的target的賦值我們后面再看，現(xiàn)在繼續(xù)進(jìn)入MessageQueue類的enqueueMessage方法，方法較長，我們看看關(guān)鍵的幾行：

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;

果然像方法名說的一樣，一個(gè)無限循環(huán)將消息加入到消息隊(duì)列中（鏈表的形式）,但是有放就有拿，這個(gè)消息怎樣把它取出來呢？

翻看MessageQueue的方法，我們找到了next()，代碼太長，不贅述，我們知道它是用來把消息取出來的就行了。不過這個(gè)方法是在什么地方調(diào)用的呢，不是在Handler中，我們找到了Looper這個(gè)關(guān)鍵人物，我叫他環(huán)形使者，專門負(fù)責(zé)從消息隊(duì)列中拿消息，關(guān)鍵代碼如下：

for (;;) {
     Message msg = queue.next(); // might block
     ...
     msg.target.dispatchMessage(msg);
     ...
     msg.recycleUnchecked();
}

簡單明了，我們看到了我們剛才說的msg.target，剛才在Handler中賦值了msg.target=this，所以我們來看Handler中的dispatchMessage：

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

msg的callback不為空，調(diào)用handleCallback方法（message.callback.run()）

mCallback不為空，調(diào)用mCallback.handleMessage(msg)

最后如果其他都為空，執(zhí)行Handler自身的 handleMessage(msg) 方法

msg的callback應(yīng)該已經(jīng)想到是什么了，就是我們通過Handler.post(Runnable r)傳入的Runnable的run方法，這里就要提提java基礎(chǔ)了，直接調(diào)用線程的run方法相當(dāng)于是在一個(gè)普通的類調(diào)用方法，還是在當(dāng)前線程執(zhí)行，并不會開啟新的線程。

所以到了這里，我們解決了開始的疑惑，為什么在post中傳了個(gè)Runnable還是在主線程中可以更新UI。

繼續(xù)看如果msg.callback為空的情況下的mCallback，這個(gè)要看看構(gòu)造方法：

1.
public Handler() {
        this(null, false);
    }
2.    
public Handler(Callback callback) {
        this(callback, false);
    }
3.
public Handler(Looper looper) {
        this(looper, null, false);
    }
4.
public Handler(Looper looper, Callback callback) {
        this(looper, callback, false);
    }
5.
public Handler(boolean async) {
        this(null, async);
    }
6.
public Handler(Callback callback, boolean async) {
        if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
            final Class klass = getClass();
            if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
                    (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
                Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
                    klass.getCanonicalName());
            }
        }

        mLooper = Looper.myLooper();
        if (mLooper == null) {
            throw new RuntimeException(
                "Can"t create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
        }
        mQueue = mLooper.mQueue;
        mCallback = callback;
        mAsynchronous = async;
    }
7.
public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
        mLooper = looper;
        mQueue = looper.mQueue;
        mCallback = callback;
        mAsynchronous = async;
    }

具體的實(shí)現(xiàn)就只有最后兩個(gè)，已經(jīng)知道mCallback是怎么來的了，在構(gòu)造方法中傳入就行。

最后如果這兩個(gè)回調(diào)都為空的話就執(zhí)行Handler自身的handleMessage(msg)方法，也就是我們熟知的新建Handler重寫的那個(gè)handleMessage方法。

看到了這里有一個(gè)疑惑，那就是我們在新建Handler的時(shí)候并沒有傳入任何參數(shù)，也沒有哪里顯示調(diào)用了Looper有關(guān)方法，那Looper的創(chuàng)建以及方法調(diào)用在哪里呢？其實(shí)這些東西Android本身已經(jīng)幫我們做了，在程序入口ActivityThread的main方法里面我們可以找到：

 public static void main(String[] args) {
    ...
    Looper.prepareMainLooper();
    ...
    Looper.loop();
    ...

已經(jīng)大概梳理了一下Handler的消息機(jī)制，以及post方法和我們常用的sendMessage方法的區(qū)別。來總結(jié)一下，主要涉及四個(gè)類Handler、Message、MessageQueue、Looper：

新建Handler，通過sendMessage或者post發(fā)送消息，Handler調(diào)用sendMessageAtTime將Message交給MessageQueue

MessageQueue.enqueueMessage方法將Message以鏈表的形式放入隊(duì)列中

Looper的loop方法循環(huán)調(diào)用MessageQueue.next()取出消息，并且調(diào)用Handler的dispatchMessage來處理消息

在dispatchMessage中，分別判斷msg.callback、mCallback也就是post方法或者構(gòu)造方法傳入的不為空就執(zhí)行他們的回調(diào)，如果都為空就執(zhí)行我們最常用重寫的handleMessage。

再來看看我們的新建Handler的代碼：

private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            ...
        }
    };

當(dāng)使用內(nèi)部類（包括匿名類）來創(chuàng)建Handler的時(shí)候，Handler對象會隱式地持有Activity的引用。

而Handler通常會伴隨著一個(gè)耗時(shí)的后臺線程一起出現(xiàn)，這個(gè)后臺線程在任務(wù)執(zhí)行完畢后發(fā)送消息去更新UI。然而，如果用戶在網(wǎng)絡(luò)請求過程中關(guān)閉了Activity，正常情況下，Activity不再被使用，它就有可能在GC檢查時(shí)被回收掉，但由于這時(shí)線程尚未執(zhí)行完，而該線程持有Handler的引用（不然它怎么發(fā)消息給Handler？），這個(gè)Handler又持有Activity的引用，就導(dǎo)致該Activity無法被回收（即內(nèi)存泄露），直到網(wǎng)絡(luò)請求結(jié)束。

另外，如果執(zhí)行了Handler的postDelayed()方法，那么在設(shè)定的delay到達(dá)之前，會有一條MessageQueue -> Message -> Handler -> Activity的鏈，導(dǎo)致你的Activity被持有引用而無法被回收。

解決方法之一，使用弱引用：

static class MyHandler extends Handler {
    WeakReference mActivityReference;
    MyHandler(Activity activity) {
        mActivityReference= new WeakReference(activity);
    }
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        final Activity activity = mActivityReference.get();
        if (activity != null) {
            mImageView.setImageBitmap(mBitmap);
        }
    }
}