Handler如何做到切换线程

1.Handler类里包含mLooper和mQueue；
2.Looper类包含mQueue；
3.目标线程通过调用Looper.prepare方法创建一个Looper对象，存在ThreadLocal里；
4.创建Looper对象的时候，会创建一个MessageQueue队列，就是mQueue；
5.调用Handler.post方法本质是往目标线程的mLooper的mQueue塞一条Message；
6.Looper通过loop方法不断轮询mQueue队列，处理Message，从而实现线程切换。

倒过来推演，如何切换线程：
1.想办法向目标线程的mQueue塞一个Message，这一步需要Handler来实现。
2.如何获取到目标线程的mQueue呢？mQueue在目标线程的mLooper对象里。
3.如何获取目标线程的mLooper对象呢？两种方法：传进去一个目标线程的mLooper；通过ThreadLocal，mLooper = Looper.myLooper()获取，这一步必须在目标线程执行；
5.所以构造Handler，要么传进去一个目标线程的mLooper；要么在目标线程执行没有Looper参数的构造方法。

关于同步屏障机制

1.同步屏障可以通过MessageQueue.postSyncBarrier函数来设置；
2.同步屏障就是一个Message，一个target字段为空的Message；
3.MessageQueue的next()方法，在遇到同步屏障Message时，会返回下一个异步消息（自动忽略同步消息），变相的提高的异步消息的处理优先级。
4.ViewRootImpl.scheduleTraversals应用到了同步屏障机制。

Message的tagert何时赋值

执行enqueueMessage的时候

    private boolean enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,
            long uptimeMillis) {
        msg.target = this;
        msg.workSourceUid = ThreadLocalWorkSource.getUid();

        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

底层wake机制

1.Android 6.0版本以前，采用pipe/epoll机制。Looper初始化时会创建一个pipe，生产两个fd（读端和写端）。
上层MessageQueue在读取消息时，走到nativePollOnce方法，线程可能会休眠：

Message next() {
        ...
        for (;;) {
            if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
                Binder.flushPendingCommands();
            }

            nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis); //这一步会休眠,但是有个超时时间nextPollTimeoutMillis，即下一个msg的需要被处理的时间
            ...
        }
}

而在消息入队时，会去检测是否有必要唤醒休眠的线程：

boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
        ...
        if (needWake) {
            nativeWake(mPtr); //用往管道写值去唤醒休眠的线程
        }
        ...
}

2.Android 6.0 及之后版本，采用eventfd机制。相比于管道，只需要产生一个fd。

Handler是跨线程通信，为什么用到管道这种跨进程通信机制？

以下是个人理解：管道主要工作是用于通知另一个线程的。Handler机制一个特点就是在消息队列没有消息时线程休眠，当消息队列不为空唤醒休眠线程，是典型的生产者/消费者问题。Linux中有很多方案可以处理这类问题，pipe机制相对而言比较轻量级，所以被采用。