在Android开发的过程中，我们常常会将耗时的一些操作放在子线程（work thread）中去执行，然后将执行的结果告诉UI线程（main thread）。Handler不仅仅能将子线程的数据传递给主线程，它能实现任意两个线程的数据传递。
为什么系统不允许子线程访问UI呢，因为AndroidUI不是线程安全的，如果在多线程操控UI可能会导致UI控件处于不可预知的状态；那为什么系统不给UI控件的访问加锁呢？首先上锁机制会让UI访问的逻辑变得复杂，其次加锁机制会降低访问效率。因此，安卓之所以提供Handler是为了解决在子线程不能更新UI的矛盾。
Handler 架构图
为什么要采用Handler机制
答： 在Android中，只有主线程才能更新UI，但是主线程不能进行耗时操作，否则会产生ANR异常，所以常常把耗时操作放到其他子线程进程。如果在子线程中需要更新UI，一般都是通过Handler发送消息，主线接受消息并进行相应的逻辑处理。
Handler用途
Handler有两个主要的用途
1 安排消息和Runnable对象在未来执行
2 将你的一个动作放在不同的线程上执行
Handler模型
Handler的消息机制主要包含：
- Message：消息实体
- MessageQueue：消息队列
- Handler：消息管理类向消息池发送各种消息事件
- Looper：不断的循环执行(Looper.loop)，按分发机制将消息分发给目标处理者
1.一个线程有几个 Handler？
答：一个线程可以用有多 Handler，因为 Handler 最终是被 Message 持用的（post 里面的 Runnable 最终也会被包装成一个 Message），以便 Looper 在拿到 Message 后调用 Handler 的 dispatchMessage 完成回调，而且项目中仔细去看也确实如此，我们可以每个 Activity 中都创建一个 Handler 来处理回调到主线程的任务。
2.一个线程有几个 Looper？如何保证？
答：一个线程只能拥有一个 Looper，这里从源码中就可以看到，sThreadLocal.set 只调用了一次，如果再次调用 prepare 会判断 sThreadLocal.get 是否为空，如果不为空就直接抛出异常了，也就是同一线程多次调用 prepare 方法会直接崩溃，这里也是避免了程序去修改某个线程已经设置好的 Looper 值。
补充：ThreadLocal 提供线程局部变量，也就是对应值只有该线程支持，并不会多线程共享。那它是如何做到线程局部变量这个效果的呢？它内部靠的是 ThreadLocalMap，线程作为 key，值作为 value，这样我去取对应值的时候，其实通过线程 Key 拿去对应的 value，这样就保证了值是当前线程独享的。
3.为何主线程可以使用 Handler？如果想要在子线程中使用 Handler 机制要做些什么准备？
答：先来看下面的源码，Handler 的构造中（无论调用哪个最终都会走到这里），是需要判断当前线程是否存在 Looper 的，如果不存在会直接抛出异常，主线程之所以可以使用 Handler 是因为系统帮在 ActivityThread 中已经帮我们创建了 Looper 并且已经让它运行了起来。
系统帮我们在主线程创建 Looper 的代码：
如果我们现在子线程中使用 Handler 的话，之需要模仿系统怎么创建 Looper 即可，其实就是两步，在子线程中调用 Looper.prepare() 和 Looper.loop() 即可，prepare 帮我们在对应线程创建 Looper，loop 让刚刚创建好的 Looper 运行起来。
这两步完成后我们就可以在子线程中使用 Handler 了。
以上所说的 Handler 使用指的是 Handler 的创建，比如在 A 线程创建后就可以在任何位置使用了，也就是在任意线程发送消息，然后在 A 线程处理消息。
4.既然可以存在多个 Handler 往 MessageQueue 中添加数据（发消息时各个 Handler 可能处于不同线程），那它内部是如何确保线程安全的？
答：这里主要关注 MessageQueue 的消息存取即可，看源码内部的话，在往消息队列里面存储消息时，会拿当前的 MessageQueue 对象作为锁对象，这样通过加锁就可以确保操作的原子性和可见性了。
消息的读取也是同理，也会拿当前的 MessageQueue 对象作为锁对象，来保证多线程读写的一个安全性。
5.我们使用 Message 时应该如何创建它？
答：创建的它的方式有两种，一种是直接 new 一个 Message 对象，另一种是通过调用 Message.obtain() 的方式去复用一个已经被回收的 Message，当然日常使用者是推荐使用后者来拿到一个 Message，因为不断的去创建新对象的话，可能会导致垃圾回收区域中新生代被占满，从而触发 GC。
Message 中的 sPool 就是用来存放被回收的 Message，当我们调用 obtain 后，会先查看是否有可复用的对象，如果真的没有才会去创建一个新的 Message 对象。
补充：主要的 Message 回收时机是：
- 在 MQ 中 remove Message 后；
- 单次 loop 结束后；
- 我们主动调用 Message 的 recycle 方法后；
6.Message 的数据结构是什么样子？
答：单链表，Message 中会通过 next 来持有下一个 Message 对象的引用，这是一个典型的链表结构。
其实文中写到的这些问题并不只是问到这里就结束了，很多问题都可以深挖，尤其是这个问题，看着很短，接下去问很多关于链表的其他问题了，比如链表反转，或是延伸到其他数据结构问题。
7.主线程 Looper 与子线程 Looper 有什么不同？
答：最主要的区别还在在于 Looper 的 loop 循环是否能够退出，主线程创建时传入的 quitAllowed 是 false。
Looper.loop 这个方法在拿到的消息为空时就会退出那个死循环，不过一般是不为空的，哪怕没有消息最多也是阻塞，只有调用 Looper.quit 时才会在消息队列清空消息并把消息设置为 null。
那 loop 的死循环结束意味着什么呢？看下面 ActivityThread 的代码就知道了，如果主线程 Looper 结束就说明程序也要退出了，因为只有 loop 不断执行才不会走到抛出异常那一行。
文件：android/app/ActivityThread.java
public static void main(String[] args) {
// ...
// 主线程 Looper 创建
Looper.prepareMainLooper();
// ...
ActivityThread thread = new ActivityThread();
thread.attach(false, startSeq);
if (sMainThreadHandler == null) {
sMainThreadHandler = thread.getHandler();
}
// ...
Looper.loop();
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}
8. Looper 死循环为什么不会导致应用卡死？
真正会卡死主线程的操作是在回调方法onCreate/onStart/onResume等操作时间过长，会导致掉帧，甚至发生ANR，looper.loop本身不会导致应用卡死
答：epoll+pipe，有消息就依次执行，没消息就block住，让出CPU，等有消息了，epoll会往pipe中写一个字符，把主线程从block状态唤起，主线程就继续依次执行消息。
简答：loop死循环不造成ui阻塞 是因为当消息队列无消息时会进入休眠状态 这时候会释放cpu资源，有消息时会被唤醒。
主线程的死循环一直运行是不是特别消耗CPU资源呢？ 其实不然，这里就涉及到Linux pipe/epoll机制，简单说就是在主线程的MessageQueue没有消息时，便阻塞在loop的queue.next()中的nativePollOnce()方法里，此时主线程会释放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。
9. 子线程有哪些更新UI的方法。
- 主线程中定义Handler，子线程通过mHandler发送消息，主线程Handler的handleMessage更新UI。
- 用Activity对象的runOnUiThread方法。
- 创建Handler，传入getMainLooper。
- View.post(Runnable r) 。
10. 如何处理Handler 使用不当导致的内存泄露？
解决Handler内存泄露主要2点
- 有延时消息，要在Activity销毁的时候移除
Messages - 匿名内部类导致的泄露改为匿名静态内部类，并且对上下文或者Activity使用弱引用。
11. 消息分发的优先级：
- Message的回调方法：message.callback.run()，优先级最高；
- Handler的回调方法：Handler.mCallback.handleMessage(msg)，优先级仅次于1；
- Handler的默认方法：Handler.handleMessage(msg)，优先级最低。
12. 消息池
在代码中，可能经常看到recycle()方法，咋一看，可能是在做虚拟机的gc()相关的工作，其实不然，这是用于把消息加入到消息池的作用。这样的好处是，当消息池不为空时，可以直接从消息池中获取Message对象，而不是直接创建，提高效率。
静态变量sPool的数据类型为Message，通过next成员变量，维护一个消息池；静态变量MAX_POOL_SIZE代表消息池的可用大小；消息池的默认大小为50。
消息池常用的操作方法是obtain()和recycle()。
13. Handler如何切换线程的
切换线程实际上就是调用位置的切换而已，Handler切换线程的机制最终原因是handleMessage方法的调用位置的切换，比如主线程。
handler将自己的引用间接被Looper持有，当Looper在主线程调用loop()方法时，该方法会取出handler并调用其handleMessage()方法，相当于切换到主线程
MessageQueue内部使用单链表来存储信息Message，Handler发送的Message全部都添加到了MessageQueue中，Looper#loop()方法通过调用MessageQueue#next()方法不断遍历链表中的Message，当取得符合的Message后，通过Message持有的Handler对象引用调用Handler#handleMessage方法，如此，Looper#loop()在哪个线程调用的，handleMessage方法就切换到哪个线程了。
14. 延时消息如何处理
1.消息是通过MessageQueen中的enqueueMessage()方法加入消息队列中的，并且它在放入中就进行好排序，链表头的延迟时间小，尾部延迟时间最大
2.Looper.loop()通过MessageQueue中的next()去取消息
3.next()中如果当前链表头部消息是延迟消息，则根据延迟时间进行消息队列会阻塞，不返回给Looper message，知道时间到了，返回给message
4.如果在阻塞中有新的消息插入到链表头部则唤醒线程
5.Looper将新消息交给回调给handler中的handleMessage后，继续调用MessageQueen的next()方法，如果刚刚的延迟消息还是时间未到，则计算时间继续阻塞
Handler总结
在子线程中，如果手动为其创建Looper，那么在所有的事情完成以后应该调用quit方法来终止消息循环，否则这个子线程就会一直处于等待的状态，而如果退出Looper以后，这个线程就会立刻终止，因此建议不需要的时候终止Looper。(【 Looper.myLooper().quit(); 】)
Android 的消息机制主要指 Handler 的运行机制，以及 Handler 所附带的 MessageQueue 和 Looper 的工作过程，三者是一个整体。当我们要将任务切换到某个指定的线程（如 UI 线程）中执行的时候，会通过 Handler 的 send(Message message msg) 和 post(Runnable r) 进行消息的发送，post()方法最终也是通过 send() 方法来完成的。
发送的消息会插入到 MessageQueue 中（MessageQueue 虽然叫做消息队列，但是它的内部实现并不是队列，而是单链表，因为单链表在插入和删除上比较有优势），然后 Looper 通过 loop() 方法进行无限循环，判断 MessageQueue 是否有新的消息，有的话就立刻进行处理，否则就一直阻塞在那里，loop() 跳出无限循环的唯一条件是 MessageQueue 返回 null。
Looper 将处理后的消息交给 Handler 进行处理，然后 Handler 就进入了处理消息的阶段，此时便将任务切换到 Handler 所在的线程，我们的目的也就达到了。
