本文由船员 ChangeHui 自荐，转载发布
从很早开始就认识到 Handler 了，只不过那时修为尚浅，了解的不够深刻，也没有应用自如。不过随着工作时间的增长，对 Handler 又有了更深层次的认识，于是有了这篇博客，希望尽可能的总结出多的知识点。
Handler 在 Java 层源码主要有 4 个类：Looper、MessageQueue、Message、Handler。我归纳了他们的几个主要知识点：
Looper：sThreadLocal、Looper.loop()；
Message：数据结构、消息缓存池；
MessageQueue：enqueueMessage、next、管道等待、同步消息隔离、idleHandler；
Handler：send/post、dispatchMessage 消息处理优先级。
Looper
Looper 数据结构
static final ThreadLocalsThreadLocal = new ThreadLocal (); private static Looper sMainLooper; // guarded by Looper.class final MessageQueue mQueue; // sThreadLocal private static void prepare(boolean quitAllowed) { if (sThreadLocal.get() != null) { throw Exception ... } sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); } public static @Nullable Looper myLooper() { return sThreadLocal.get(); } // sMainLooper public static void prepareMainLooper() { prepare(false); synchronized (Looper.class) { if (sMainLooper != null) { throw Exception ...} sMainLooper = myLooper(); } } public static Looper getMainLooper() { synchronized (Looper.class) { return sMainLooper; } } // mQueue private Looper(boolean quitAllowed) { mQueue = new MessageQueue(quitAllowed); mThread = Thread.currentThread(); } public static @NonNull MessageQueue myQueue() { return myLooper().mQueue; }
sThreadLocal：静态常量，保证一个线程只有一个 Looper；
sMainLooper：静态变量，在 prepareMainLooper 中赋值当前线程 Looper；
mQueue：变量，Looper 构造函数中初始化，因为一个线程只有一个 Looper，所以也同样只有一个 mQueue。
通过以上分析，我们可以总结出一下特性：
Looper、MessageQueue 是线程唯一的；
一个进程只有一个 sMainLooper；
根据 ThreadLocal 的特性，可通过 myLooper 方法获取当前线程的 Looper。
Looper.loop()
public static void loop() { final Looper me = myLooper(); final MessageQueue queue = me.mQueue; for (;;) { Message msg = queue.next(); ... msg.target.dispatchMessage(msg); ... msg.recycleUnchecked(); } } Looper.loop() 方法虽然看起来很多，其实他主要就做了三件事：
从消息队列中获取下一个消息；
msg.target 就是 handler，通过 dispatchMessage 方法把消息分发下去，这个方法下面会有说到；
消息回收，放到消息缓存池里。这里需要注意的是 Message 对象并没有释放，会缓存起来。
Message
Message 数据结构
public int what, arg1, arg2; public Object obj; public Messenger replyTo; int flags; long when; // 消息发送时间 Bundle data; Handler target; Runnable callback; Message next; private static final Object sPoolSync = new Object(); private static Message sPool; private static int sPoolSize = 0; private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;
看到 next 变量，我们会想到单链表，其实 Message 就相当于单链表的 node，MessageQueue 就是一个单链表了，会持有表头的引用；
what、arg1、arg2、obj、data 就是我们发送的一些信息；
值得注意的是 target，他是 Handler 类型，就是本消息的 Handler，会在 Handler 发送消息的时候赋值；
后面的四个对象，都是和消息缓存池有关的。
Message 消息缓存池
public static Message obtain() { synchronized (sPoolSync) { if (sPool != null) { Message m = sPool; sPool = m.next; m.next = null; m.flags = 0; // clear in-use flag sPoolSize--; return m; } } return new Message(); } void recycleUnchecked() { flags = FLAG_IN_USE; what = 0; arg1 = 0; arg2 = 0; obj = null; replyTo = null; sendingUid = -1; when = 0; target = null; callback = null; data = null; synchronized (sPoolSync) { if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) { next = sPool; sPool = this; sPoolSize++; } } } 事实上缓存池的数据结构也是一个链表，sPool 为链表头引用，最大容量为 50；
回收消息时，会把消息里面所有参数重置，并把当前消息设为链表头；
获取消息时，返回当前链表头，并把 next 置空。
MessageQueue
插入队列
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) { synchronized (this) { msg.markInUse(); msg.when = when; Message p = mMessages; boolean needWake; if (p == null || when == 0 || when < p.when) { // 作为表头，如果队列是阻塞状态则需要唤醒 msg.next = p; mMessages = msg; needWake = mBlocked; } else { // 根据时间顺序，插入链表中间 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; // 插入消息 prev.next = msg; } // We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false. if (needWake) { nativeWake(mPtr); } } return true; } 主要作为插入队列的方法，有下列几个特性：
把消息加入消息队列，如果当前表头为空，则把消息作为表头引用；如果不为空，则会根据时间的顺序，插入到对应的时间中；
nativeWake 是调用底层在管道中写操作以唤醒，在队列不是阻塞的状态下是不需要唤醒的；
另外注意其中用了 synchronized 关键字，说明消息队列的插入是线性安全的，删除也是线性安全的，之后我们会说到。
MessageQueue.next()
for (;;) { nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); synchronized (this) { final long now = SystemClock.uptimeMillis(); Message prevMsg = null; Message msg = mMessages; if (msg != null && msg.target == null) { // 如果有同步消息隔离，则会优先查找异步消息 do { prevMsg = msg; msg = msg.next; } while (msg != null && !msg.isAsynchronous()); } if (msg != null) { if (now < msg.when) { // 计算距离下一个消息的时间 nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE); } else { // Got a message. mBlocked = false; if (prevMsg != null) { prevMsg.next = msg.next; } else { mMessages = msg.next; } msg.next = null; if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg); msg.markInUse(); return msg; } } else { // 没有更多消息的时候，nextPollTimeoutMillis 会置为 1。 nextPollTimeoutMillis = -1; } ... } // 如果目前没有消息，已经处在空闲状态，则执行 idler.queueIdle for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) { final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i]; mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler boolean keep = false; try { keep = idler.queueIdle(); } catch (Throwable t) { Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t); } if (!keep) { synchronized (this) { mIdleHandlers.remove(idler); } } } ... } 此方法会从消息队列中读取下一个消息返回，主要做了以下操作：
nativePollOnce 函数会调用底层管道操作函数，nextPollTimeoutMillis 为 -1 时，会阻塞，为 0 时不会阻塞，大于 0 时，会阻塞相应的时间；
如果有同步消息隔离，则会优先查找异步消息；
获取当前时间队列的消息，并返回；
如果队列没有任何消息，则会执行 idler.queueIdle，通知监听者当前队列处于空闲状态。
同步消息隔离
上面我们有提到了同步消息隔离，这里我们介绍一下。同步隔离，有时候也可以叫异步消息，说的是一个意思。在源码中主要用于优先更新 UI。
private IdleHandler[] mPendingIdleHandlers; public int postSyncBarrier() { return postSyncBarrier(SystemClock.uptimeMillis()); } private int postSyncBarrier(long when) { // 向消息队列中加入一个 handler 为空的消息 synchronized (this) { final int token = mNextBarrierToken++; final Message msg = Message.obtain(); msg.markInUse(); msg.when = when; msg.arg1 = token; Message prev = null; Message p = mMessages; if (when != 0) { while (p != null && p.when <= when) { prev = p; p = p.next; } } if (prev != null) { // invariant: p == prev.next msg.next = p; prev.next = msg; } else { msg.next = p; mMessages = msg; } return token; } } 如上 postSyncBarrier 函数中会向消息队列中加入一个 handler(即 Message 的 target) 为空的消息作为标识。在我们上面 MessageQueue.next() 的函数中，当 msg.target == null 时，会优先获取异步消息并返回。
因此想要使用异步消息有两个条件：消息为异步消息，即 msg.isAsynchronous() 返回 false；
需要获取当前队列并运行 postSyncBarrier() 函数。
IdleHandler
Handler 还提供了消息队列空闲状态通知。
private final ArrayListmIdleHandlers = new ArrayList (); public void addIdleHandler(@NonNull IdleHandler handler) { if (handler == null) { throw new NullPointerException("Can't add a null IdleHandler"); } synchronized (this) { mIdleHandlers.add(handler); } } public void removeIdleHandler(@NonNull IdleHandler handler) { synchronized (this) { mIdleHandlers.remove(handler); } }
IdleHandler 的源码比较简单，就是一个 ArrayList，然后进行增加删除操作。注意，这个也是线性安全的。
Handler
post/sendMessage
public final boolean post(Runnable r){ return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0); } public final boolean sendMessage(Message msg){ return sendMessageDelayed(msg, 0); } private static Message getPostMessage(Runnable r) { Message m = Message.obtain(); m.callback = r; return m; } private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) { msg.target = this; if (mAsynchronous) { msg.setAsynchronous(true); } return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis); } sendMessage 和 post 最本质的区别是之后处理任务时的优先级，post 会处理 Runnable 中的任务，而 sendMessage 会回调给 handler 处理；
他们最终都会走 enqueueMessage 方法，并设置当前 Handler 为 msg.target。
dispatchMessage
public void dispatchMessage(Message msg) { if (msg.callback != null) { handleCallback(msg); } else { if (mCallback != null) { if (mCallback.handleMessage(msg)) { return; } } handleMessage(msg); } } 任务执行时就会运行这个函数，主要是一个优先级的问题：
callback 优先级最高，也就是 post 发送的消息
mCallback.handleMessage(msg)，优先级第二
handleMessage(msg)，优先级第三
（原文完）
提前祝大家周末愉快，下周见。