Android面试 Handler机制

面试问题

  • 什么是Handler
  • Handler的组成部分
  • 一个线程有几个Handler?
  • 一个线程有几个Looper?如何保证?
  • Handler内存泄漏的原因?为什么其它的内部类没有说过这个问题?
  • 如果想在子线程new Handler要做哪些准备?
  • 子线程中维护的Looper,消息队列无消息的时候的处理方案是什么?有什么用?
  • 既然可以存在多个Handler往MessageQueue中添加数据(发消息Handler可能在不同线程),那它内部是如何保证线程安全的?
  • 我们使用Message时应该如何创建它?
  • Looper死循环为什么不会导致程序卡死?

什么是Handler

Handler就是解决线程与线程间的通信。
当我们在子线程处理耗时操作,耗时操作完成后我们需要更新UI的时候,这就是需要使用Handler来处理了,因为子线程不能更 新UI,Handler能让我们容易的把任务切换回来它所在的线程。
消息处理机制本质:一个线程开启循环模式持续监听并依次处理其他线程给它发的消息。

Handler的组成部分

  • Message:message就是用来线程直接的交互数据,可以携带少量数据,它有四个常用的字段 1.what 2.age1 3.age2, 4.obj
    what,age1,age2可以携带整行数据,obj呢就可以是任意类型。
  • Handler:handler呢就是用来发送消息和处理消息的,发送消息我们一般使用的都是Send和Post方法这个系列的方法,而这个Post一系列方法是通过Send一系列方法来实现的,而send的这些方法最后都是通过SendMessageAtTime()方法来实现的,Handler发送一条消息,就在消息队列中插一条消息。
  • Message Queue:消息队列的意思,它主要用于存放所有通过Handler发送的消息,这部分消息会一直存储在消息队列中,等待被处理,每个线程里面只能有一个Message Queue对象。
    MessageQueue的,它的底层是通过单链表的数据结构来维护消息列表的,它有两个方法 enQueueMessage()和next()
    enQueueMessage()主要根据时间的顺序向单链表中插入一条消息,next方法是一个无限循环的方法,如果有消息返回这条消息,并从链表中移除,如果没有消息的话,就一直阻塞在这里
  • Looper:每个线程通过Handler发送的消息都保存在MessageQueue中,Looper通过Loop()的方法就去进入一个无限循环当中,然后每当发现MessageQueue中存在一条消息,就会将它取出来,并传递到Handler的handlermessage()方法中,每个线程只能有一个Looper对象。
    Looper在这个循环中不断的从messageQueue的next方法中获取消息,而next方法是一个阻塞操作,没有消息的时候一直处于阻塞状态,当有消息了通过dspatchMessage()发送消息给Handler对象
  • Theradlcal:messageQueue对象和Looper对象在每个线程中都只会有一个对象,怎么来保证它有一个对象,就通过Threadlocal来保存,Threadlocal是一个线程内部的数据存储类,通过它可以在指定的线程中存储数据,数据存储以后只能在指定线程中可以获取到存储的数据,对于其他的线程来说则无法获取到数据。

一个线程有几个Handler

一个线程可以有多个Handler,通过new Handler的方式创建。

一个线程有几个Looper,如何保证

一个线程只能有一个Looper,通过Looper.perpare方法会创建一个Looper保存在ThreadLocal中,每个线程都有一个LocalThreadMap,会将Looper保存在对应线程中的LocalThreadMap,key为ThreadLocal,value为Looper。

Handler内存泄漏的原因,为什么其它的内部类没有说过这个问题

内部类持有外部类的对象,handler持有activity的对象,当页面activity关闭时,handler还在发送消息,handler持有activity的对象,导致handler不能及时被回收,所以造成内存泄漏。

因为当handler发送消息时,会有耗时操作,并且会利用线程中的looper和messageQueue进行消息发送,looper和messageQueue的生命周期是很长的,和application一样,所以handler不容易被销毁,所以造成内存泄漏。

解决方案有:

  • 把handler生命成静态内部类,静态内部类不会持有activity,所以不会造成内存泄漏,
  • 弱引用(WeakReference):把使用handle的activity设置成弱引用,

如果想在子线程new Handler要做哪些准备

可以在子线程中创建Handler,我们需要调用Looper.perpare和Looper.loop方法。或者通过获取主线程的looper来创建Handler。

子线程中维护的Looper,消息队列无消息的时候的处理方案是什么

应该调用Looper的quit方法,因为可以将looper中的messageQueue里的message都移除掉,并且将内存释放。

Handler如何保证线程安全

通过synchronized锁机制保证线程安全。

我们使用Message时应该如何创建它

Message.obtain来创建Message。这样会复用之前的Message的内存,不会频繁的创建对象,导致内存抖动。

Looper死循环为什么不会导致程序卡死

  1. 导致应用卡死的原因只有一下几种情况:
  • 输入事件在5秒内未响应;
  • 在主线程执行耗时操作;
  1. Looper.loop()函数会在死循环里不断的去获取messagequeue里的message,当消息队列里没有消息的时候,looper会进入休眠阶段。Looper为了防止message执行过于耗时的操作,导致队列阻塞,就给message设置一个ANR的状态。可见,looper的死循环和应用卡死是两个不同的概念。

点击页面上的按钮后更新TextView的内容,谈谈你的理解

点击按钮的时候会发送消息到Handler,但是为了保证优先执行,会加一个标记异步,同时会发送一个target为null的消息,这样在使用消息队列的next获取消息的时候,如果发现消息的target为null,那么会遍历消息队列将有异步标记的消息获取出来优先执行,执行完之后会将target为null的消息移除。(同步屏障)

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