Android的Handler是Android应用层App运行的核心，App除了InputEventReceiver外，其他的代码运行，比如生命周期，UI绘制都是被封装成了Message消息的形式被Looper循环处理的。消息循环的休眠唤醒是依赖linux的epoll机制实现的。最终效果就是app在有任务的时候被唤醒执行任务，没有任务的时候就休眠，App不会在没有任务的时候空转CPU消耗资源。
上面的不明白的可以参考下其他文章。
好，现在明白了Handler的整个原理，那如果让我们自己来实现一个类似Android的Handler的框架结构，应该怎么实现呢？
首先一定会有一个数据结构来存储所有需要处理的消息，然后每处理一个消息就把消息从队列移除。所以这里需要用队列。定义一个Queue。
private final Queue<Runnable> mQueue = new LinkedList<>();
private void addRunnable(Runnable runnable) {
mQueue.add(runnable);
}
public Runnable getRunnable(){
if (!mQueue.isEmpty()) {
return mQueue.poll();
}
return null;
}
然后会有一个执行代码的线程，肯定会有一个死循环不断从queue里拿Runnable出来。然后运行runnable。
while (true) {
Runnable runnable = getRunnable();
if (runnable != null) {
runnable.run();
}
}
再梳理下思路。Queue保存所有需要处理的任务，我们这里任务先用Runnable表示。可以在任意一个线程调用Queue的add方法来添加Runnable。然后另外有个线程里是下面这个while(true)，不断从Queue里取runable来执行。
好，这里突然发现，添加runnable和运行runnable涉及到跨线程了。所以这里需要处理下线程安全问题。所以把代码改造成下面这样。
private static final Queue<Runnable> mQueue = new LinkedList<>();
private static void addRunnable(Runnable runnable) {
synchronized (mQueue) {
mQueue.add(runnable);
}
}
private static Runnable getRunnable() {
synchronized (mQueue) {
if (!mQueue.isEmpty()) {
return mQueue.poll();
}
}
return null;
}
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("创建Runnable的线程id = " + Thread.currentThread().getId());
addRunnable(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("执行Runnable的线程id = " + Thread.currentThread().getId());
}
});
}
}).start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
while (true) {
Runnable runnable = getRunnable();
if (runnable != null) {
runnable.run();
}
}
}
运行上面的代码控制台会打印：
创建Runnable的线程id = 11
执行Runnable的线程id = 1
添加了线程同步，这里不会因为跨线程导致的数据同步问题了。再梳理下思路，线程11向queue addRunnable，这时候假如有个其他线程正在add或者get，也不要紧，synchronized会自动帮我们处理线程同步，保证add一定不会和其他线程发生冲突。不会导致add丢失。这时候add操作是在线程1完成的。然后线程1无限getRunnable，拿到后run执行runnable。
这么想似乎勉强实现了消息队列，也实现了runnable在其他线程创建，然后被线程1执行。
但是一运行就会发现一个严重的问题。因为线程1是个while(true)，而且循环体内没有任何线程休眠，这会导致线程1，即使在没有runnable需要执行的时候，依然在不断从queue里取数据出来，不断的取，无限消耗CPU资源。这肯定是不行的。硬件资源都给这哥们用来空跑了。
那我们有没有什么办法能让线程1智能一点，让线程1能在没有runnable的时候线程休眠不消耗CPU，然后等有任务来了，再唤醒去执行任务，让CPU资源只用来处理任务，而不是空转？
关键点来了，怎么让线程1知道自己什么时候休眠什么时候唤醒呢？Android里这里利用的是Linux的epoll机制来实现的。效果就是线程1没有任务了就休眠不消耗资源，任务来了，被唤醒去执行任务。
Java里Object有两个方法final native方法wait和notifyAll，如果用过，熟悉这两个方法的话，这里就有思路了。当线程1没有任务的时候进入wait不再消耗cpu，然后其他任意线程addRunnable的时候notifyAll唤醒线程1，然后线程1唤醒执行runnable，然后再runnable执行完成之后再次进入wait状态。
我们把上面代码改造成下面这样：
private static final Queue<Runnable> mQueue = new LinkedList<>();
private static void addRunnable(Runnable runnable) {
synchronized (mQueue) {
mQueue.notifyAll();
mQueue.add(runnable);
}
}
private static Runnable getRunnable() {
synchronized (mQueue) {
if (!mQueue.isEmpty()) {
return mQueue.poll();
} else {
try {
mQueue.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
return null;
}
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("创建Runnable的线程id = " + Thread.currentThread().getId());
addRunnable(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("执行Runnable的线程id = " + Thread.currentThread().getId());
}
});
}
}).start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
int index = 0;
while (true) {
System.out.println("第" + (++index) + "次循环");
Runnable runnable = getRunnable();
if (runnable != null) {
runnable.run();
}
}
}
运行结果：
创建Runnable的线程id = 11
第1次循环
执行Runnable的线程id = 1
第2次循环
循环第一次执行任务，循环第二次就挂起等待新任务到来。到这里基本上Handler的基础东西都有了。剩下的我们可以仿造AndroidHandler的Api重新包装一个Handler-Message-Looper是非常容易的。下面的就不多解释了，可以直接参考这里的源码。
https://github.com/aesean/MessageQueue
