Android Handler究竟是如何实现跨线程的？

背景

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本文要解决的问题是：

1、Handler究竟是怎样实现跨线程通信的？
2、为什么要使用ThreadLocal？

为什么还要写这么一篇文章呢？网上关于Handler机制的文章已经多如牛毛，但是大多数源码分析都是在分析Looper、MessageQueue、Message之类的，看了之后还是不知道，或者不会去想，Handler究竟是如何做到跨线程的。有的也会讲ThreadLocalMap，个人理解，它不是做到跨线程的原因，它只是对于Handler机制的一种优化。

阅读本文需要先对Handler机制有一定了解。

分析

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我之前已经有一篇文章Android Looper-ThreadLocal-Thread 之间的关系，可以去看看。
本文就不分析Handler的源码了，这里只分析上述两个问题。

先上一张图吧：

handler.png

图解：

• 左边的Thread是已经创建了Looper的线程，就当它是主线程吧。右边就是我们开的子线程，并没有在该线程创建过Handler。
• 这里把Handler画到了主线程里面，不是说Handler就在主线程里面，而是，它是主线程创建出来的，它跟主线程关系实在太紧密了。
• ThreadLocalMap是Thread类的属性。它里面保存着以ThreadLocal为key，Looper为value的Map。

1、如何实现跨线程

在我们在子线程里，我们调用主线程创建出来的Handler实例发消息

        mHandler.sendEmptyMessage(0x00);

最后我们的消息处理方法handleMessage()怎么就在主线程执行了呢？

我们知道，Looper就是一个消息循环，它的内部维护着一个消息队列。一旦它开始消息循环，它就一直在那个线程内执行循环，它的消息是在哪个线程加入的，不影响这个循环。
我们可以看到，MessageQueue的enqueueMessage()方法是做了线程同步的

    boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
        // ... 处理异常
        synchronized (this) {
            // ...加入消息队列
        }
        return true;
    }

而且，我们都是在线程内创建Handler之后，就调用Looper.loop()的。

所以，当消息循环执行到我们发送的那个消息时，它自然就在调用Looper.loop()方法的线程内执行了，这就是跨线程的原因，就这么简单，有没有ThreadLocal它都能跨。

下面解决第2个问题。

2、为什么要使用ThreadLocal？

试想，如果每个线程只创建一个Handler，那确实是没必要使用TheadLocal了，因为，一个Handler内创建一个Looper，只要让这个Looper.loop()方法在这个线程内调用，就已经足够满足消息回调都在该线程内执行了。

但是如果一个线程有多个Handler呢？

要每个Handler都去创建一个Looper吗？明显浪费资源，它可是死循环啊！一个线程只需要一个Looper就行了。在Handler机制中，每个Handler都关联着一个Looper（准确地说，是每个线程创建的所有Handler，都关联着同一个Looper）。

那么如何实现一个线程只有一个Looper？这就是ThreadLocal的作用了。

其实ThreadLocal只是个傀儡，真正发挥作用的，是线程内的ThreadLocalMap。

ThreadLocal只是作为一个key，并且提供方法，将线程的Looper保存进(取出)ThreadLocalMap，而已，以此来实现每个线程中只需创建一个Looper。

这就是为什么使用ThreadLocal的原因。

总结

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• 跨线程是因为，谁开启的消息循环，Handler回调(dispatchMessage())就在哪个线程执行，跟在哪里发送的消息无关。
• 使用ThreadLocal是因为，要实现一个线程内只有一个Looper。

本文仅是个人的理解，如有错误，欢迎指出。