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漫画Android：Handler机制是怎么实现的？

backend 2025/7/25 21:17:59

线程之间通信会用到Handler，比如，在子线程中进行耗时的网络请求任务，子线程在获取到数据后，更新界面的时候就需要用到Handler；
子线程在获取到数据后，不直接去更新界面，而是把数据通过一个消息 (Message) 发送出去；
主线程这边，我们提前准备好一个“接收器”——Handler 对象。这个 Handler 会专门接收子线程发来的消息，把网络请求获取的数据显示在界面上了。

Handler机制示意图

安卓系统里，如果你想让不同的程序部分（我们叫它们线程）互相交流，就用到了 Handler 消息机制。这套机制有四个主要成员：

消息 (Message)：你可以把它想象成一条生产线上的待加工的产品，线程之间要传递的信息就记录在这上面。
处理者 (Handler)：它就像一个生产线上的工作人员。线程要发送消息，就通过 Handler 的 sendMessage() 方法把待加工的产品发出去；收到产品后，也是由 Handler 的 handleMessage() 方法来读取并加工处理该产品。
消息队列 (MessageQueue)：这就像一条流水线上的传输带，所有发出去的“产品”都会先放在这里，排着队等着被加工处理。每个线程都有且只有一条自己的“传输带”。
循环器 (Looper)：这个角色有点像传输带的管理员。它会不停地（通过执行 loop() 方法进入一个循环）检查传输带上有没有新的“产品”。一旦发现有，它就会把产品取出来，然后递给对应的 Handler 去处理。

简单来说，就是线程A加工了一件“产品”（Message），交给自己的“工作人员”（Handler）发出去，这件产品会先放在“传输带”（MessageQueue）上。然后“传输带的管理员”（Looper）会不停地检查传输带，一看到有产品，就把它取出来，交给对应的“工作人员”（Handler）去加工处理。这样，线程之间就能顺利地传递信息了。

010
一个独立的Thread最多只能拥有一个Looper实例，并且每个Looper都与其唯一的MessageQueue紧密关联。因此，如果一个Thread被配置为运行消息循环（即它拥有一个Looper），那么它将精确地拥有一个Looper和一个MessageQueue。这种一对一的映射是Android健壮的异步处理模型的基础，确保了线程间通信的可预测性和安全性，尤其对于至关重要的主（UI）线程而言。

011
Handler的“死循环”实际上是指Looper.loop()方法，而不是Handler本身。Looper.loop()方法确实会进入一个无限循环，但这个循环的设计非常巧妙，它并不会导致线程卡死或CPU占用率过高。

当MessageQueue中没有消息时，Looper.loop()方法会使当前线程进入阻塞（等待）状态。这意味着线程会暂停执行，释放CPU资源，而不是持续空转或忙碌等待。
消息驱动唤醒：一旦有新的Message或Runnable通过Handler被发送到MessageQueue中，Looper就会被唤醒。它会从队列中取出消息，并将其分发给相应的Handler进行处理。
因此，Looper.loop()的“死循环”是一种高效的、事件驱动的循环，它在没有任务时会主动休眠，从而避免了不必要的资源消耗和线程卡死。

ANR的发生，并非因为Looper的循环本身，而是因为开发者在主线程上执行了不应该执行的耗时操作，导致Looper无法及时处理UI事件，从而使应用程序看起来“卡死”了。
例如在主线程中执行网络请求、复杂的计算、大型文件读写或数据库操作，在这种情况下，主线程的Looper虽然在理论上仍然运行，但它被这个耗时任务“卡住”了，无法从MessageQueue中取出并处理新的UI事件（如用户点击、屏幕绘制请求）。
当用户在一段时间内（通常是5秒）没有得到UI响应时，Android系统就会判断应用程序无响应，并弹出ANR对话框。
为了避免ANR，所有耗时操作都应该被放到后台线程中执行。