不一样角度看Handler——另类三问

以前有一章节介绍了Handler的常见面试题，今天就来讲说另类的，可能你没关注的其余问题，一块儿看看吧。

系统为何提供Handler

• 这点你们应该都知道一些，就是为了切换线程，主要就是为了解决在子线程没法访问UI的问题。

那么为何系统不容许在子线程中访问UI呢？

• 由于Android的UI控件不是线程安全的，因此采用单线程模型来处理UI操做，经过Handler切换UI访问的线程便可。

那么为何不给UI控件加锁呢？

• 由于加锁会让UI访问的逻辑变得复杂，并且会下降UI访问的效率，阻塞线程执行。

Handler是怎么获取到当前线程的Looper的

• 你们应该都知道Looper是绑定到线程上的，他的做用域就是线程，并且不一样线程具备不一样的Looper，也就是要从不一样的线程取出线程中的Looper对象，这里用到的就是ThreadLocal。

假设咱们不知道有这个类，若是要完成这样一个需求，从不一样的线程获取线程中的Looper，是否是能够采用一个全局对象，好比hashmap，用来存储线程和对应的Looper？因此须要一个管理Looper的类，可是，线程中并不止这一个要存储和获取的数据，还有可能有其余的需求，也是跟线程所绑定的。因此，咱们的系统就设计出了ThreadLocal这种工具类。

ThreadLocal的工做流程是这样的：咱们从不一样的线程能够访问同一个ThreadLocal的get方法，而后ThreadLocal会从各自的线程中取出一个数组，而后再数组中经过ThreadLocal的索引找出对应的value值。具体逻辑呢，咱们仍是看看代码，分别是ThreadLocal的get方法和set方法：

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    } 
    
    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }    
    
 	public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

首先看看set方法，获取到当前线程，而后取出线程中的threadLocals变量，是一个ThreadLocalMap类，而后将当前的ThreadLocal做为key，要设置的值做为value存到这个map中。

get方法就同理了，仍是获取到当前线程，而后取出线程中的ThreadLocalMap实例，而后从中取到当前ThreadLocal对应的值。

其实能够看到，操做的对象都是线程中的ThreadLocalMap实例，也就是读写操做都只限制在线程内部，这也就是ThreadLocal故意设计的精妙之处了，他能够在不一样的线程进行读写数据并且线程之间互不干扰。

画个图方便理解记忆：

当MessageQueue 没有消息的时候，在干什么，会占用CPU资源吗。

• MessageQueue 没有消息时，便阻塞在 loop 的 queue.next() 方法这里。具体就是会调用到nativePollOnce方法里，最终调用到epoll_wait()进行阻塞等待。

这时，主线程会进行休眠状态，也就不会消耗CPU资源。当下个消息到达的时候，就会经过pipe管道写入数据而后唤醒主线程进行工做。

这里涉及到阻塞和唤醒的机制叫作 epoll 机制。

先说说文件描述符和I/O多路复用：

在Linux操做系统中，能够将一切都看做是文件,而文件描述符简称fd，当程序打开一个现有文件或者建立一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符，能够理解为一个索引值。

I/O多路复用是一种机制，让单个进程能够监视多个文件描述符，一旦某个描述符就绪（通常是读就绪或写就绪），可以通知程序进行相应的读写操做

因此I/O多路复用其实就是一种监听读写的通知机制，而Linux提供的三种 IO 复用方式分别是：select、poll 和 epoll 。而这其中epoll是性能最好的多路I/O就绪通知方法。

因此，这里用到的epoll其实就是一种I/O多路复用方式，用来监控多个文件描述符的I/O事件。经过epoll_wait方法等待I/O事件，若是当前没有可用的事件则阻塞调用线程。

拜拜

今天就说这么多了，感兴趣的朋友也能够继续深究下去，好比epoll为何是性能最好的I/O多路复用方法？Handler在App启动流程中涉及到了哪些功能？等等。有机会再和你们聊聊~

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