【面试专题】2021年大厂 Handler 面试题集合

2024-02-26 19:53:52

如果你是面试高级Android开发，Handler绝对是必问问题，没有之一。本文结合了2021年4-5月份字节、阿里、网易等公司的面试经历，整理了面试过程中被问及的Handler相关的知识点。会涉及到很多细节知识，大家可以作为面试参考了解一下。

Handler基础

你可以说一下Handler吗？
约一半的公司会以这个问题开头，问的比较宽泛，建议整理一下Handler的整体流程，按顺序来讲：

可以先说一说 Handler -- Looper -- Message -- MessageQueue的关系，这边会涉及到线程中Looper唯一 --> MessageQueue唯一，以及如何通过 ThreadLocal 来保证唯一性的。

然后可以说一说Handler的整体工作流程，建议按照以下顺序说会比较有条理：
handler.sendMessage 发送消息到消息队列MessageQueue
looper调用自己的loop()函数带动 MessageQueue，messageQueue的enqueueMessage()消息入队，next()方法通过for死循环轮询messageQueue里面的每个Message。（这边如果你多线程、锁都比较了解的话可以说一下enqueueMessage、next、quit方法中如何通过synchronized关键字来控制线程安全的。）
拿到消息后通过dispatchMessage()处理消息，处理优先级：message自带的callback > handler的callback > 默认handleMessage(msg)实现。

说一下异步消息、同步屏障的机制。（这边一般说完之后会问你同步屏障的一些应用场景、如何发一个异步消息等等，这些问题后边会细讲。）

最后可以说一下 IdleHandler。（一般说完这个必会问你IdleHandler的实际使用场景）

获取Message实例的方式？为什么要用obtain的方式获取？

字节问了这个题。

直接创建，Message msg = new Message。
通过Message.obtain()或者Handler.obtatinMessage()来得到一个Message对象。这边说一下Message的复用池机制，message通过静态单链表（private static Message sPool）来全局完成消息的复用，recycle的时候清空message中的数据，防止message持有其他对象而造成内存泄漏操作。MAX_POOL_SIZE = 50，链表最大容量也可以了解下，防止被问到细节。

Looper死循环为什么不会导致应用卡死?

Handler是native层的阻塞、唤醒（nativePollOnce、nativeWake）机制，应用卡死那是ANR（这边可以展开说一下 ANR），有条件的可以说一下 Linux 底层的消息机制（这个绝对是加分项）。

如何保证线程和Looper的一对一关系的？

static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
Looper.prepare()的时候通过sThreadLocal.set()塞值，Looper.myLooper()获取的时候通过sThreadLocal.get()取值。ThreadLocal内部是key、value的Map结构，key是线程、value是存储的值（这边存储的就是Looper），所以线程和Looper一对一。
这边可能会被问，sThreadLocal为什么是static的？这边答案我不太确定，我面试的时候是答的只需要装载一次，减少对象创建开销；线程内所有操作共享。有知道为什么的大佬可以评论区教教大家。

handler是如何发送延迟消息的？

MessageQueue -> next函数分拣消息的时候，会根据msg.when和当前时间计算出一个nextPollTimeoutMillis值，这个值就是控制消息延迟的。
nextPollTimeoutMillis决定了堵塞与否，以及堵塞的时间，三种情况:
等于0时，不堵塞，立即返回，Looper第一次处理消息，有一个消息处理完 ;
大于0时，最⻓堵塞等待时间，期间有新消息进来，可能会了立即返回(立即执行);
等于-1时，无消息时，会一直堵塞;
阻塞内部就是通过native函数nativePollOnce、nativeWake来实现的，这边可以展开说，说清楚了你就是P7大佬了，我反正是不会······（但是这个nativePollOnce，面试官必会问你清不清楚实现原理，应该是想考察你的深度，还是建议查阅了解下）

如果想要在子线程中new Handler要做些什么准备?

简单来说就是在子线程里面初始化Looper：prepare后loop，然后构造handler的时候传入对应的子线程Looper对象。

   Thread thread = new Thread(new Runnable() {
      Looper looper;
      @Override
      public void run() {
          // Log.d(TAG, "click2: " + Thread.currentThread().getName());
          Looper.prepare();
          looper =Looper.myLooper();
          Looper.loop();
}
      public Looper getLooper() {
          return looper;
} });
  thread.start();
  Handler handler = new Handler(thread.getLooper());

上述代码可能会牵扯到一些多线程的问题，调用 thread.getLooper()的时候，此时的looper可能还没
有初始化。
这边需要引入HandlerThread的概念，这东西就是Android源码层对子线程handler的一个简单的封装：

@Override
    public void run() {
        mTid = Process.myTid();
        Looper.prepare();
        synchronized (this) {
            mLooper = Looper.myLooper();
            notifyAll();
        }
        Process.setThreadPriority(mPriority);
        onLooperPrepared();
        Looper.loop();
        mTid = -1;
    }

Handler内存泄露

这个问题不记得是哪家中厂问的了，只被问到过一次，低频考察题目（大厂估计都不屑于问这个了）。
匿名内部类持有外部Activity引用，导致内存泄漏。

如何监控handler中的消息？

这个是字节问的一个问题，我不是很清楚我回答的是不是面试官想要的。
Looper中有一个Api：setMessageLogging，会输出一个 Printer，用来打印每一条 message 消息。
如果有大佬有其他方案，欢迎评论区告知。

异步消息、同步屏障

这个也是必问题目。

线程的消息都是放到同一个MessageQueue里面，取消息的时候是互斥取消息（里面有大范围的synchronized代码块），而且只能从头部取消息，而添加消息是按照消息的执行的先后顺序进行的排序。如果有一个消息是需要立刻执行的，也是想要这个消息插队，那么就可以开启一个同步屏障，阻碍同步消息，只让异步消息通过，就是同步屏障的概念。
开启同步屏障：MessageQueue 的 postSyncBarrier()
要注意这个方法是hide方法，外部无法调用的，这个细节问题网易问过。顺带后面还问了如果我外部就是要发送一个异步消息怎么办？（不急，后边马上说）
postSyncBarrier()里面的Message 对象初始化的时候并没有给 target 赋值，因此， target == null。这样，一条target == null 的消息就进入了消息队列。
Message next()分拣消息的时候，如果发现消息队列开启同步屏障(即标识为msg.target == null)，就会优先处理异步消息。

异步消息在源码中的应用

ViewRootImpl 的 scheduleTraversals()
void scheduleTraversals() {
     if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        //开启同步屏障
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier(); 
        //发送异步消息
        mChoreographer.postCallback(
                  Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
    }
}

如何外部发送一个异步消息

public Handler(boolean async)构造handler的时候选用对应的构造函数，那么通过这个handler发送的消息就都是异步的了，handler会自动给每个message添加setAsynchronous(true)。
message.setAsynchronous(true)，但是这个方法需要 API 22。

IdleHandler

在 MessageQueue 类中有一个 static 的接口 IdleHanlder。当线程将要进入堵塞，以等待更多消息时，会回
调这个接口。简单点说：当MessageQueue中无可处理的Message时回调。
作用：UI线程处理完所有View事务后，回调一些额外的操作，且不会堵塞主进程。

 Message next() {
    synchronized (this) {

        if (pendingIdleHandlerCount < 0
                        && (mMessages == null || now < mMessages.when)) {
                    pendingIdleHandlerCount = mIdleHandlers.size();
                }
                if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {
                    // No idle handlers to run.  Loop and wait some more.
                    mBlocked = true;
continue; }
                if (mPendingIdleHandlers == null) {
                    mPendingIdleHandlers = new IdleHandler[Math.max(pendingIdleHandlerCo
                }
                mPendingIdleHandlers = mIdleHandlers.toArray(mPendingIdleHandlers);
    }
    for (int i = 0; i < pendingIdleHandlerCount; i++) {
            final IdleHandler idler = mPendingIdleHandlers[i];
            mPendingIdleHandlers[i] = null; // release the reference to the handler
            boolean keep = false;
            try {
                keep = idler.queueIdle();
            } catch (Throwable t) {
                Log.wtf(TAG, "IdleHandler threw exception", t);
            }
            if (!keep) {
                synchronized (this) {
                    mIdleHandlers.remove(idler);
                }
} }
        pendingIdleHandlerCount = 0;
        nextPollTimeoutMillis = 0;
}

接口中只有一个 queueIdle() 函数，线程进入堵塞时执行的额外操作可以写这里，返回值是true的话，执行完此方法后还会保留这个IdleHandler（会多次执行回调），否则移除该回调（只会执行一次）。
public static interface IdleHandler {
boolean queueIdle();
}

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