简要
关于Android 系统中Handler，Message，MessageQueue，Looper 组成的消息机制，由于它们是开发 Android 应用程序的基础，所以在面试过程中，一定会做考察。而且每个问题必追究其原理，本篇文章将剖析曾遇到过的问题。
Handler 问题相关
Handler 在 Android 系统消息机制中的职责是：负责发送和接收处理消息。
Handler 中的方法 sendMessage 和 post 的区别？
这里先看 方法 sendMessage 的源码：
public final boolean sendMessage(Message msg)
{
return sendMessageDelayed(msg, 0);
}
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
{
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
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);
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
msg.target = this;
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
再看方法 post 的源码：
public final boolean post(Runnable r)
{
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
}
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
从两个方法源码，可以看出：
- sendMessage → sendMessageDelayed → sendMessageAtTime → enqueueMessage → …
- post → sendMessageDelayed → sendMessageAtTime → enqueueMessage → …
不管是方法 sendMessage，还是方法 post，它们只是得到的消息实体对象 Message 不一样：sendMessage 是通过外部传入的，一般外部会通过 Handler 的 obtainMessage 去获取一个Message，然后给 Message 的 what，arg1，obj 变量等赋值；而 post 是通过内部创建一个Message，并给 Message 的 callback 变量赋值（post 方法的参数 Runnable）。
另外，正是由于 Message 对象不一样，导致了 Handler 在接收处理消息的时候的逻辑也会不一样：
/**
* Subclasses must implement this to receive messages.
*/
public void handleMessage(Message msg) {
}
/**
* Handle system messages here.
*/
public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}
在 方法 dispatchMessage 中，从代码逻辑可以看出：通过方法 sendMessage 和 post 发送一个消息，在接收处理消息时，会优先交给经过方法 post 发送的（或 经过给 Message 的 callback赋值发送的），如果不是，再交给 mCallback 对象（在创建 Handler 对象时传递进来的），如果再不是，才交给方法 sendMessage 发送的。
所以接收处理消息优先级是：
- 先交给通过 post 方法发送的；
- 然后交给 创建 Handler 对象时传递进来的回调接口 Handler.Callback；
- 最后交给通过 sendMessage 方法发送的。
答案
对于这个面试问题，所以回答就是：通过方法 sendMessage 和 post 发送一个消息，在发送时对消息实体对象 Message 的赋值不一样，sendMessage 通过外部获取一个 Message，post 通过内部创建一个 Message，并给它的 callback 属性赋值；在接收处理时，会优先处理经过方法 post 发送的消息，其次才会去处理经过方法 sendMessage 发送的消息。
Handler 是如何发送一个延时消息的？
发送一个延时消息，是通过 Handler 提供的方法sendMessageDelayed 和 postDelayed 来实现的。它们的方法调用链如下：
- sendMessageDelayed ：sendMessageDelayed → sendMessageAtTime → enqueueMessage → …
- postDelayed：postDelayed → sendMessageDelayed → sendMessageAtTime → enqueueMessage → …
这两个方法调用实质是一样的，所以看方法 sendMessageDelayed 的源码就行了：
public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
{
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
//省略
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
//省略
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
外面传入的延迟时间 delayMillis ，经过 sendMessageDelayed 方法后，会通过SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis 再传入 MessageQueue 的 方法 enqueueMessage 的参数 when：
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
//省略...
synchronized (this) {
//省略..
msg.when = when;
Message p = mMessages;
boolean needWake;
//如果当前消息队列为空，或消息执行时间为0，或消息执行时间小于当前链表第一个元素的执行时间，就将当前消息放入链表的首部
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
// New head, wake up the event queue if blocked.
msg.next = p;
mMessages = msg;
needWake = mBlocked;
} else {
//省略..
needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
Message prev;
// 根据链表中每个消息的执行时间，也就是Message 的 when 变量的值对链表进行排序
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;
}
// We can assume mPtr != 0 because mQuitting is false.
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
}
return true;
}
在这个方法中：msg.when = when;，就是将外面的SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis 的值给msg.when赋值，关于msg.when，它就是 Message 的执行时间。赋值之后后面的逻辑是：如果当前消息队列为空，或消息执行时间为0，或消息执行时间小于当前链表第一个元素的执行时间，就将当前消息放入链表的首部，然后退出该方法；否则，根据链表中每个消息的执行时间，也就是Message 的 when 变量的值对链表进行排序，然后退出该方法。
答案
对于这个面试问题，所以回答就是：发送一个延时消息，会将当前时间+延迟时间的值给 Message 的 when 变量赋值，when 变量就是消息的执行时间。另外，在将消息插入到 MessageQueue 中时，还会根据链表中每个消息的执行时间，也就是Message 的 when 变量的值对链表中的 Message 进行排序。
使用 Handler 先发送一个延迟 10s 的消息，再发送一个延迟 5s 的消息，然后让主线程 sleep 5s，最后消息执行顺序？
从问题Handler 是如何发送一个延时消息的，知道消息最后的执行时间，也就是msg.when 的值，而msg.when 的值为：当前时间+延迟时间。当 Handler 发送一个延迟消息时，MessageQueue 会根据链表中每个消息的执行时间（msg.when），对 Message 进行排序。
答案
对于这个面试问题，所以回答就是：发送一个延迟 10s 和 5s 的消息，不管先后顺序，MessageQueue 在存储消息时，总会把延迟 5s 的消息放在延迟 10s 的消息前面。所以，等主线程 sleep 5s 完后，延迟 5s 的消息的会先执行，然后执行 延迟 10s 的消息。
MessageQueue 问题相关
Message在 Android 系统消息机制中的职责是：负责封装消息实体，也就是相关传递的参数。 MessageQueue 在 Android 系统消息机制中的职责是：负责以链表的形式管理 Message。
如何把一个消息放在 MessageQueue 的首部？
从上面分析 MessageQueue 的 enqueueMessage 方法，知道 如果当前消息队列为空，或消息执行时间为0，或消息执行时间小于当前链表第一个元素的执行时间，就将当前消息放入链表的首部。对于这三种情况，接下来将逐步分析。
队列为空
MessageQueue 提供了 isIdle 方法来判断 当前队列是否为为空：
Looper.myQueue().isIdle()
如果为空，直接发送一个消息就好。
消息执行时间为0
Handler 使用方法 send 或 post 发送一个消息，最后都会调用方法 sendMessageAtTime， 而这个方法的参数 uptimeMillis 传递到 MessageQueue 的 enqueueMessage 方法中，就会给 msg.when 赋值，所以只需给uptimeMillis赋值为 0 即可：
handler.sendMessageAtTime(handler.obtainMessage(),0);
其实，Handler 中也提供了方法：sendMessageAtFrontOfQueue：
public final boolean sendMessageAtFrontOfQueue(@NonNull Message msg) {
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, 0); // uptimeMillis=0
}
public final boolean postAtFrontOfQueue(@NonNull Runnable r) {
return sendMessageAtFrontOfQueue(getPostMessage(r));
}
也是给参数 uptimeMillis 赋值为0： uptimeMillis=0。
消息执行时间小于当前链表第一个元素的执行时间
和 消息执行时间为0 一样：
handler.sendMessageAtTime(handler.obtainMessage(),Long.MIN_VALUE);
不过，没有必要去这样做，只要按照上消息执行时间为0 去做就行。
答案
对于这个面试问题，所以回答就是：在 MessageQueue 的 enqueueMessage 方法中，会有这样的判断：如果当前消息队列为空，或消息执行时间为0，或消息执行时间小于当前链表第一个元素的执行时间，就将当前消息放入链表的首部。所以，对当消息队列为空时，通过Looper.myQueue().isIdle()方法来判断，如果判断为空，直接发送一个消息就行；对当消息队列不为空时，通过调用sendMessageAtFrontOfQueue就行，其实就是将消息执行时间msg.when赋值为0。
如何让 Handler 发送一个消息并让它优先执行？
首先，需要了解 Message 的分类：
- 同步消息，也就是普通消息
- 异步消息
在 Message 类中，字段 flag 标记了当前消息是同步消息还是异步消息：
/** If set message is asynchronous */
/*package*/ static final int FLAG_ASYNCHRONOUS = 1 << 1;
@UnsupportedAppUsage
/*package*/ int flags;
/**
* Returns true if the message is asynchronous, meaning that it is not
* subject to {@link Looper} synchronization barriers.
*
* @return True if the message is asynchronous.
*
* @see #setAsynchronous(boolean)
*/
public boolean isAsynchronous() {
return (flags & FLAG_ASYNCHRONOUS) != 0;
}
public void setAsynchronous(boolean async) {
if (async) {
flags |= FLAG_ASYNCHRONOUS;
} else {
flags &= ~FLAG_ASYNCHRONOUS;
}
}
从上面看出，只需 msg.setAsynchronous(true); ，该消息就是异步消息，默认是同步消息。
通常，设置 Message 是同步还是异步是通过 Handler 来设置的。
下面看 类 Handler 中的源码：
// 该变量标记 Message 是同步的还是异步的，默认为 false
final boolean mAsynchronous;
public Handler() {
this(null, false);
}
public Handler(@Nullable Callback callback) {
this(callback, false);
}
public Handler(@NonNull Looper looper) {
this(looper, null, false);
}
public Handler(@NonNull Looper looper, @Nullable Callback callback) {
this(looper, callback, false);
}
/**
* @hide
*/
@UnsupportedAppUsage
public Handler(boolean async) {
this(null, async);
}
/**
* @hide 隐藏方法，外部不可调用
*/
public Handler(@Nullable Callback callback, boolean async) {
if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
final Class<? extends Handler> 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 " + Thread.currentThread()
+ " that has not called Looper.prepare()");
}
mQueue = mLooper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
/**
* @hide 隐藏方法，外部不可调用
*/
@UnsupportedAppUsage
public Handler(@NonNull Looper looper, @Nullable Callback callback, boolean async) {
mLooper = looper;
mQueue = looper.mQueue;
mCallback = callback;
mAsynchronous = async;
}
@NonNull
public static Handler createAsync(@NonNull Looper looper) {
if (looper == null) throw new NullPointerException("looper must not be null");
return new Handler(looper, null, true); //mAsynchronous = true
}
@NonNull
public static Handler createAsync(@NonNull Looper looper, @NonNull Callback callback) {
if (looper == null) throw new NullPointerException("looper must not be null");
if (callback == null) throw new NullPointerException("callback must not be null");
return new Handler(looper, callback, true); //mAsynchronous = true
}
private boolean enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,
long uptimeMillis) {
msg.target = this;
msg.workSourceUid = ThreadLocalWorkSource.getUid();
if (mAsynchronous) { //mAsynchronous = true 时， Message 会设置为异步的，否则都为同步的。
msg.setAsynchronous(true);
}
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
Handler 中的 mAsynchronous 变量，决定了 Message 是同步的还是异步的。通常，使用构造方法创建的 Handler 对象，对 Message 的处理都是同步的，也就是 mAsynchronous = false；使用 createAsync 创建的 Handler 对象，对 Message 的处理都是异步的，也就是mAsynchronous = true。最后，在方法 enqueueMessage 中来设置 msg.setAsynchronous Message 是同步还是异步。
虽然按照上面去设置，但是 MessageQueue 对 不管是同步还是异步消息不会做特殊处理。默认发送的消息都是同步消息，异步消息只有在 MessageQueue 设置了同步屏障才会凸显其作用。
同步屏障
同步屏障的作用：让异步消息优先执行。
MessageQueue 提供了方法 postSyncBarrier 来设置同步屏障：
/**
* @hide 隐藏方法，外部不可调用
*/
@TestApi
public int postSyncBarrier() {
return postSyncBarrier(SystemClock.uptimeMillis());
}
private int postSyncBarrier(long when) {
// Enqueue a new sync barrier token.
// We don't need to wake the queue because the purpose of a barrier is to stall it.
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;
}
}
从代码逻辑可以看出，设置同步屏障，只是往 消息队列中 添加了一个 msg.target = null 的消息。通常，使用 Handler 发送的消息，msg.target 是不可能为空，即使为空，在 MessageQueue 的 enqueueMessage 方法中也会校验抛出异常。
设置同步屏障后，异步消息在 MessageQueue 的 next 方法中的处理：
@UnsupportedAppUsage
Message next() {
// 省略...
for (;;) {
// 省略...
synchronized (this) {
// Try to retrieve the next message. Return if found.
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
//msg.target=null，循环找到找到第一个异步消息才终止
if (msg != null && msg.target == null) {
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
//此时，如果找到了异步消息，就把这个消息返回出去
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
// Next message is not ready. Set a timeout to wake up when it is ready.
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 {
// 省略...
}
// 省略...
}
// 省略...
}
}
当msg.target = null 时，会首先从 消息队列中去寻找异步消息（也就是 msg.isAsynchronous() 返回 true），如果找到了异步消息，本次就会优先处理这个消息。所以异步消息只有在设置了同步屏障下，才会发生作用，它将优先于同步消息（普通消息）执行。
答案
对于这个面试问题，所以回答就是：
- 使用 Handler 的方法
createAsync创建一个发送异步消息的 Handler；或通过msg.setAsynchronous(true);来设置这个消息是异步消息； - 使用 ` mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();` 来设置同步屏障；
- 发送 异步消息，这样 MessageQueue 就会优先处理这类消息。
View 的绘制过程中 Handler 发送的消息和普通 Handler 发送的消息有何异同？
这里先复习下 View 的绘制过程，从 ViewRootImpl 开始，依次：scheduleTraversals → doTraversal → performTraversals() →
performMeasure→ …performLayout→ …performDraw→ …
方法 scheduleTraversals 源码：
int mTraversalBarrier;
@UnsupportedAppUsage
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
if (!mUnbufferedInputDispatch) {
scheduleConsumeBatchedInput();
}
notifyRendererOfFramePending();
pokeDrawLockIfNeeded();
}
}
void unscheduleTraversals() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
mChoreographer.removeCallbacks(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
}
}
可以看出，首先会设置同步屏障：mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier()。
其次，关于 mChoreographer 的 postCallback 方法：postCallback → postCallbackDelayed → postCallbackDelayedInternal() →
private void postCallbackDelayedInternal(int callbackType,
Object action, Object token, long delayMillis) {
if (DEBUG_FRAMES) {
Log.d(TAG, "PostCallback: type=" + callbackType
+ ", action=" + action + ", token=" + token
+ ", delayMillis=" + delayMillis);
}
synchronized (mLock) {
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
final long dueTime = now + delayMillis;
mCallbackQueues[callbackType].addCallbackLocked(dueTime, action, token);
if (dueTime <= now) {
scheduleFrameLocked(now);
} else {
Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_CALLBACK, action);
msg.arg1 = callbackType;
msg.setAsynchronous(true);
mHandler.sendMessageAtTime(msg, dueTime);
}
}
}
private void scheduleFrameLocked(long now) {
if (!mFrameScheduled) {
mFrameScheduled = true;
if (USE_VSYNC) {
if (DEBUG_FRAMES) {
Log.d(TAG, "Scheduling next frame on vsync.");
}
// If running on the Looper thread, then schedule the vsync immediately,
// otherwise post a message to schedule the vsync from the UI thread
// as soon as possible.
if (isRunningOnLooperThreadLocked()) {
scheduleVsyncLocked();
} else {
Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_VSYNC);
msg.setAsynchronous(true);
mHandler.sendMessageAtFrontOfQueue(msg);
}
} else {
final long nextFrameTime = Math.max(
mLastFrameTimeNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS + sFrameDelay, now);
if (DEBUG_FRAMES) {
Log.d(TAG, "Scheduling next frame in " + (nextFrameTime - now) + " ms.");
}
Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_FRAME);
msg.setAsynchronous(true);
mHandler.sendMessageAtTime(msg, nextFrameTime);
}
}
}
这里，重点就是 Handler 发送的 Message 都设置为了异步消息：msg.setAsynchronous(true);。这也保证了 View 绘制相关发送的消息都会优先执行。
Looper 问题相关
Looper 在 Android 系统消息机制中的职责是：负责从 MessageQueue 中取出 Message，并把 Message 交给 Handler 去处理。
可以在子线程中使用 Handler 发送和处理消息吗？
Android 系统提供的类 HandlerThread ，就是在子线程中创建的 Handler :
public class HandlerThread extends Thread {
@Override
public void run() {
mTid = Process.myTid();
// 创建当前线程的 Looper
Looper.prepare();
synchronized (this) {
// 获取当前线程的 Looper
mLooper = Looper.myLooper();
notifyAll();
}
Process.setThreadPriority(mPriority);
onLooperPrepared();
// 开始消息循环
Looper.loop();
mTid = -1;
}
}
在调用 Thread 的 start 方法后，就会执行它的 run 方法，上面在 run 方法中做的事情是：
Looper.prepare()：创建当前线程的 Looper；mLooper = Looper.myLooper()：获取当前线程的 Looper；Looper.loop()：开始消息循环。
这里的关键点在于类 Looper 的方法 Looper.prepare()：
@UnsupportedAppUsage
static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
public static void prepare() {
prepare(true);
}
private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));
}
通过 ThreadLocal 对象来存储 当前线程的 Looper 对象。
然后，方法 Looper.myLooper()：
public static @Nullable Looper myLooper() {
return sThreadLocal.get();
}
通过 ThreadLocal 对象来获取当前线程的 Looper 对象。
所以 HanderThread 的使用方式是：
HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("HandlerThread");
Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper());
handler.sendMessage(Message.obtain(handler));
这样，就可以在子线程中使用 Handler 发送和处理消息了。
答案
对于这个面试问题，所以回答就是：在子线程中使用 Handler 发送和处理消息，需要在子线程中创建对应的 Looper 对象，并让这个 Looper 对象和 Handler 对象关联起来。 Android 系统的类 HandlerThread 就提供了这样的功能。
思考：ThreadLocal 的原理？
如何判断当前线程是主线程？
要回答这个问题，首先需要知道 ThreadLocal 的一些简要信息：
- 线程范围内的数据共享，针对某一个线程存储数据；
- 每一个线程 Thread 都有一个
ThreadLocalMap(Thread#threadlocals)，在调用ThreadLocal#set方法时，如果当前线程的threadlocals变量为空，就会创建一个 ThreadLocalMap 对象给它赋值，不为空就直接调用ThreadLocalMap 的 set 方法； - ThreadLocalMap 以数组的形式存储数据，数组初始大小为16，创建一个ThreadLocalMap 对象需要一个ThreadLocal对象和存储的数据对象。ThreadLocal 对象就是当前对象，根据ThreadLocal对象的hashCode计算出数组下标；
- 当前大小大于或等于（阀值大小-阀值大小/4）时，就会扩容，扩大为原来的2倍。
再看主线程的 Looper 是如何创建的。
应用程序的入口是 ActivityThread 的方法 main：
public static void main(String[] args) {
//省略...
// 创建主线程使用的 Looper
Looper.prepareMainLooper();
//省略...
// 开始消息循环
Looper.loop();
//省略...
}
关于 Looper 中的方法：prepareMainLooper()：
public static void prepareMainLooper() {
prepare(false);
synchronized (Looper.class) {
if (sMainLooper != null) {
throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
}
sMainLooper = myLooper();
}
}
其实就是和上面创建当前线程的 Looper 对象一样，只不过当前线程是主线程，所以创建的 Looper 对象，只负责从主线程的 MessageQueue 中取出消息，并交给主线程的 Handler 去处理。
这里类 Looper 会把主线程使用的 Looper 对象，也就是 使用sMainLooper对象缓存起来。所以判断当前线程是否在主线：
public static boolean isMainThread(){
return Looper.getMainLooper().equals(Looper.myLooper());
}
答案
对于这个面试问题，所以回答就是：应用程序启动的时候，会创建一个主线程使用的 Looper 对象，并把它缓存起来。Looper 对象的创建使用了类 ThreadLocal，ThreadLocal 是线程范围内的数据共享，针对某一个线程存储数据。所以就可以在当前线程中使用 Looper.getMainLooper()的值和Looper.myLooper()的值相比较，如果相等，当前线程就是主线程，否则不是主线程。
Looper 中的方法 loop() 是一个无限循环，为什么不会造成应用程序卡死？
关于类 Looper 中的方法 loop()：
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
//省略...
final MessageQueue queue = me.mQueue;
//省略...
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
//省略...
try {
msg.target.dispatchMessage(msg);
//省略...
} catch (Exception exception) {
//省略...
} finally {
//省略...
}
//省略...
}
}
方法 loop()中所做的事情，主要就是不断的从 MessageQueue 取出消息，并交给 Handler 处理。
关于 MessageQueue 的方法 next()：
private long mPtr;
@UnsupportedAppUsage
Message next() {
final long ptr = mPtr;
if (ptr == 0) {
return null;
}
//省略...
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
//省略...
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
if (msg != null && msg.target == null) {
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
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;
msg.markInUse();
return msg;
}
} else {
// No more messages.
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
//省略...
if (mQuitting) {
dispose();
return null;
}
//省略...
}
//省略...
// While calling an idle handler, a new message could have been delivered
// so go back and look again for a pending message without waiting.
nextPollTimeoutMillis = 0;
}
}
可以看出，方法 next() 也是一个无限循环，但是这里关键的是 natvie 方法：nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
这个方法的作用是：
nativePollOnce是阻塞操作，其中nextPollTimeoutMillis代表下一个消息到来前，还需要等待的时长；当nextPollTimeoutMillis = -1时，表示消息队列中无消息，会一直等待下去。 当处于空闲时，往往会执行IdleHandler中的方法。当nativePollOnce()返回后，next()从mMessages中提取一个消息。
关于阻塞的含义：
主线程会释放CPU资源进入休眠状态，直到下个消息到达或者有事务发生，通过往pipe管道写端写入数据来唤醒主线程工作。这里采用的epoll机制，是一种IO多路复用机制，可以同时监控多个描述符，当某个描述符就绪(读或写就绪)，则立刻通知相应程序进行读或写操作，本质同步I/O，即读写是阻塞的。 所以说，主线程大多数时候都是处于休眠状态，并不会消耗大量CPU资源。
关于方法nativePollOnce更多分析，可以阅读gityuan大佬的详细分析： Android消息机制1-Handler(Java层)。
答案
对于这个面试问题，所以回答就是：首先，类 Looper 的方法 loop()，主要是不断的从 MessageQueue 取出消息，并交给 Handler 处理。当调用 MessageQueue 的方法 next 时，会调用 native 方法 nativePollOnce ，这个方法的执行，会去做判断：如果没有消息，那么CPU进入休眠状态，等到有新的消息再唤醒 CPU，也就是当 MessageQueue 的方法 enqueueMessage 往消息队列中添加一个消息时，再调用 native 方法 nativeWake 唤醒 CPU，继续执行。所以方法 loop() 虽然是一个无限循环，但是不会造成应用程序卡死，因为没有消息会让 CPU 进入休眠状态。
总结
以上就是在面试中经常遇到的关于 Android 系统消息机制：Handler，Message，MessageQueue，Looper 相关的一些问题，只有明白了其原理，才知道回答问题的要点，也就是面试官的考察点所在。当然，这也更有助于自己对 Android 基础知识的了解。
文档信息
- 本文作者：Wang Jiang
- 本文链接：https://wjrye.github.io/2020/12/19/Android-Handler/
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