一个 Handler 面试题引发的血案!!!

一位热心群友在面试时抛了一个问题：

说下 handler 机制，Looper 通过 MessageQueue 取消息，消息队列是先进先出模式，那我延迟发两个消息，第一个消息延迟2个小时，第二个消息延迟1个小时，那么第二个消息需要等3个小时才能取到吗？

鉴于这个血案，我们来翻翻案，一探究竟。

已知

• Main Handler 在 ActivityThread 的时候就 Looper.loop
• 所有的消息都是通过 Looper.loop 进行分发

求

• Message 消息队列对于延迟消息是如何处理的？

解

解题步骤氛围两步来看：

• 分发消息 sendMessageDelayed
• 接收消息 dispatchMessage

分发消息

Handler.class

public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
 {
        if (delayMillis < 0) {
            delayMillis = 0;
        }
        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
 }

 public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
   ....
 }
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Handler 在发送消息时都会进入这一步，从这段代码中我们捋出几个重要点:

时间戳+延迟时间

private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        msg.target = this;
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
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最终会调用到 enqueueMessage ，这里给几个信息：

• msg.target 指当前创建的 Handler
• mAsynchronous 默认为 false
• 最终调用 MessageQueue.enqueueMessage

来看看 MessageQueue.enqueueMessage 干了啥:

MessageQueue.class

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
    ...
    synchronized (this) {
    ... 
    msg.when = when;
    Message p = mMessages;
    boolean needWake;
    //① 如果进来的消息 when 比当前头节点 p.when 还小，就想该消息插入到表头
    if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
        msg.next = p;
        mMessages = msg;
        needWake = mBlocked;
     } else {
         ...
         Message prev;
         for (;;) {
            prev = p;
            //遍历链表
            p = p.next;
            //②
            //p==null : 只有在遍历到链表尾的时候才会为 true
            //when < p.when : 上一个消息的延迟大于当前延迟，这个地方就可以回顾面试的那个问题
            //p.when 当做第一个延迟2小时，when 当做目前进来的延迟1小时，这个时候是为 true
            if (p == null || when < p.when) {
                   break;
            }
            ...
          }
         //③
         msg.next = p;
         prev.next = msg;
     }
 }
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继续捋关键点:

• 时间戳+延迟时间  在这个地方变成了 when  ,并且赋值给了 Message
• 其他解释看标记处

这个地方需要重点讲解 ③ 处，这个地方要分类去讨论，我们给出两个假设和例子：

假设一: p==null 为 true

p==null 为 true 的话，也就意味着链表遍历到了链尾，并且  when < p.when 一直都为 false，也就是说进来的消息延迟都是大于当前节点的延迟，这个地方我们来举个满足条件例子：

• 原消息链:0s -> 0s -> 1s -> 4s
• 进来延迟消息为 10s

最后的代码就是意思就是 10s.next=null 、 4s.next=10s ,最终链表为:

• 0s -> 0s -> 1s -> 4s -> 10s

假设二: when < p.when 为 true

也就是说，链表还没有遍历到链尾发现进来的消息延迟小于当前节点的延迟，然后break了循环体，这个地方也来举一个满足条件的例子：

• 原消息链:0s -> 0s -> 1s -> 4s
• 进来延迟消息为 2s

遍历到 4s 的时候，发现 2s < 4s，break，当前 p 节点指向的是节点 4s，则最后代码的意思就是 2s.next=4s 、 1s.next=2s ,最终链表为:

• 0s -> 0s -> 1s -> 2s -> 4s

总结

Handler 会根据延迟消息整理链表，最终构建出一个时间从小到大的序列

接收消息

Looper.class

public static void loop() {
    final MessageQueue queue = me.mQueue;
    for (;;) {
       Message msg = queue.next(); // might block
       ...
        try {
             msg.target.dispatchMessage(msg);
        }catch()
    }
   ...
 }
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loop 会一直循环去遍历 MessageQueue 的消息，拿到 msg 消息后，会将消息 dispatchMessage 发送出去，那么，me.next() 取消息就显得尤为重要了，我们进来看看。

MessageQueue.class

Message next() {
        ...
        int nextPollTimeoutMillis = 0;
        for (;;) {
            ...
            synchronized (this) {
                // Try to retrieve the next message.  Return if found.
                //①、获取当前的时间戳
                final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                Message prevMsg = null;
                Message msg = mMessages;
                ...
                if (msg != null) {
                    //②，如果当前时间戳小于所取延迟消息，则以他们的时间差返回
                    if (now < msg.when) {
                        // Next message is not ready.  Set a timeout to wake up when it is ready.
                        nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
                    } else {
                        //③、延迟时间到了就可以拿到消息，直接返回了
                        // Got a message.
                        mBlocked = false;
                        if (prevMsg != null) {
                            prevMsg.next = msg.next;
                        } else {
                            mMessages = msg.next;
                        }
                        //④、
                        msg.next = null;
                        if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
                        msg.markInUse();
                        return msg;
                    }
                } else {
                    // No more messages.
                    nextPollTimeoutMillis = -1;
                }
            ...
            nextPollTimeoutMillis = 0;
        }
   }
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详细解释下：

②标识：

还记得 msg.when 是由什么构成的嘛？ 时间戳+delay ，每次循环都会更新 now 的时间戳，也就是说，当前for循环会一直去执行，直到 now 大于 时间戳+delay 就可以去取消息了。

④标识：

因为消息的存取都是按时间从小到大排列的，每次取到的消息都是链表头部，这时候链头需要脱离整个链表，则设置 next=null。知道最后这个用完的消息去哪了嘛？还记得 obtainMessage 复用消息吗？

总结

延迟消息的发送是通过循环遍历，不停的获取当前时间戳来与 msg.when 比较，直到小于当前时间戳为止。那通过这段代码我们也是可以发现，通过 Handler.delay 去延迟多少秒是非常不精确的，因为相减会发生偏差