Handler机制

功能

使用“消息队列“，解决线程间/进程间同步问题；封装Binder机制，实现进程间通信。

重要的类

Looper：封装了一个MessageQueue；可以为某个线程添加一个MessageQueue，并使其运转起来；另外还可以插入/删除“同步分隔栏”；“同步分隔栏”也是一个Message，但是Message.target是null。
prepare()：为调用线程添加一个MessageQueue。
loop()：使调用线程的MessageQueue运转起来。postSyncBarrier()：插入同步分隔栏；插入后，不再处理队列中的同步消息，只处理异步消息；虽然不处理同步消息了，但是同步消息并没有被删除，删除同步消息栏后，一个不少还是会处理。 - removeSyncBarrier()：删除同步分隔栏。
MessageQueue：使用单链表保存“消息队列”；暴露了添加和删除“消息”的方法；
mQuitAllowed：
mPtr：Native层消息队列(NativeMessageQueue对象)的地址。
mMessages：队头。
Message：一条消息。
callback：处理消息之一。
flags：FLAG_ASYNCHRONOUS标记此Message为异步消息。
next：指向下一条消息，以此构成消息链表。
Handler：一个MessageQueue对应一个Handler；封装了向MessageQueue插入Message的过程；由于它的引用被Message保存，而Message的引用由MessageQueue保存，所以它的生命周期与MessageQueue相同；为防止组件内存溢出，会使用static修饰Handler，以区分组件和被Handler引用的组件成员变量的生命周期；需要实现handleMessage方法以自定义处理消息逻辑；必须在主线程创建，同时指定它的mLooper域是工作线程的Looper。
mCallback：处理消息之二。
handleMessage()：处理消息之三。
mAsynchronous：如果为true，那么用该Handler插入的消息全部为异步消息。
obtainMessage()：封装出一个Message。
sendXXX()：向MessageQueue插入一条Message；随后执行的是Handler.mCallback或Handler.handleMessage()。
postXXX()：向MessageQueue插入一条Message；随后执行的是Message.callback。
runWithScissors()：借助BlockingRunnable实现阻塞任务。
IdleHandler：当队列中有延时消息，导致线程进入阻塞状态前，需要执行的动作。
MessengerImpl：实现了IMessenger接口；是Handler机制进程通信的服务端。
Messenger：MessengerImpl的装饰类，实现了Parcelable接口，以跨进程传输。

MessageQueue的线程安全

使用ThreadLocal把MessageQueue保存到线程本地储存。
MessageQueue的所有暴露的方法都使用了内置锁。

插入Message

“Handler向MessageQueue插入Message的过程“运行在主线程，在Message.enqueueMessage()中：

为Message加上FLAG_IN_USE；
为Message.when赋值；
把Message按when排序加入队列(主要是Message.next的赋值)；
通知Native层管道的写入端“已经写入数据了”(nativeWake())；

MessageQueue运转

在Looper.loop()中：

如果上次“时间差”不为0，Binder.flushPendingCommands()；
使线程阻塞“时间差”的时间(nativePollOnce())；若时间差为-1，则为一直阻塞，直到有新的消息到来(nativeWake())；
如果下一个Message是null，即队列已经空了，记录“时间差”为-1，返回1；
如果下一个Message是同步分隔栏，找其后第一个异步消息；
检查当前时间是否到了Message.when，
如果没到，
- 如果有IdleHandler，则处理IdleHandler，记录“时间差”为0，返回1；
- 如果没有IdleHandler，则记录“时间差”为when - now，返回1；
如果到了，从队列中删除这个Message，并加上FLAG_IN_USE；
调用Message.Handler.dispatchMessage()处理消息。

处理Message

“Handler处理Message的过程“运行在工作线程；“插入”和“处理”是同一个Handler在不同线程(同时可能是不同进程)执行的；MessageQueue的同步保证了“插入”和“处理”的同步；在Handler.dispatchMessage()中：

如果Message.callback不为空，执行callback；
否则，如果Handler.mCallback不为空，执行mCallback；
如果Handler.mCallback为空，或mCallback返回true，执行Handler.handleMessage()。

阻塞任务

调用Handler.runWithScissors()，可实现调用线程阻塞，直到任务完成。其实现过程是：

先检查调用线程是否是Handler工作线程，如果是，执行Runnable；
否则，把Runnable封装成BlockingRunnable；
在BlockingRunnable中，用“内置锁+while组合“，实现“调用线程一直处于等待阻塞状态，直到BlockingRunnable.run()调用“。

延时任务

延时任务的实现是依赖MessageQueue的休眠。见上面《MessageQueue运转》中第2步的nativePollOnce()，对应Native层android_os_MessageQueue_nativePollOnce()，最终调用到Linux系统调用epoll_wait()。