為什麼Android的Handler採用管道而不使用Binder？

01-06

謝邀@周磊

關於Binder，可以先看看我之前的回答，為什麼 Android 要採用 Binder 作為 IPC 機制？ - Gityuan 的回答
關於Handler為何不採用Binder，先總結說一句，Handler完全可以通過BInder，但是殺雞焉用牛刀。後面再補充...

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更新時間 2016.4.28 18:18

如果僅僅從上層來看待這個問題，那是盲人摸象。這個問題需要從上往下追溯才能看清本原，重頭戲也在底層，這裡的底層不僅僅是Native層，還需要對Linux所有了解，才能真正理解透徹。看到前面大家的回答，我覺得有必要儘早回復一下，以免有些回答者誤導更多新人。

（1）有人說管道是Linux IPC機制，IPC英文全稱Inter-Process Communication，意思是進程間通信，而Handler是用於同一進程內的線程間通信，怎麼會用到管道呢？這樣的回答應該是看了一些教科書，但並沒有真正理解透徹，這是不對的。Handler底層的確是採用管道機制。

先簡單說說管道，其本質是也是文件，但又和普通的文件會有所不同：管道緩衝區大小一般為1頁，即4K位元組。管道分為讀端和寫端，讀端負責從管道拿數據，當數據為空時則阻塞；寫端向管道寫數據，當管道緩存區滿時則阻塞。

（2）再說說Handler是如何使用管道的

有人說Handler所涉及的MessageQueue/Message/Looper/Handler這4個類都是採用Java實現，哪來的底層採用管道的機會？這是不對的

在Looper.loop方法，會不斷循環處理Message，其中消息的獲取是通過

Message msg = queue.next(); //用於獲取消息隊列中的下一條消息

該方法中會調用nativePollOnce()方法，這便是一個native方法，再通過JNI調用進入Native層，便採用了管道，比如epoll_create/epoll_wait/epoll_ctl，這裡通過一副圖來讓大家看清楚Java層與native的聯繫。

流程就不細說了，直接去看代碼或者我的博客 Android消息機制2-Handler(Native層)。

（3）到這裡有人可能好奇，既然是同一個進程間的線程通信，為何需要管道呢？

線程之間內存共享，通過Handler通信，消息池的內容並不需要從一個線程拷貝到另一個線程，

因為兩線程可使用的內存時同一個區域，都有權直接訪問，當然也存在線程私有區域ThreadLocal（這裡不涉及）。即然不需要拷貝內存，那管道是何作用呢？

Handler機制中管道作用就是當一個線程A準備好Message，並放入消息池，這時需要通知另一個線程B去處理這個消息。線程A向管道的寫端寫入數據1（對於老的Android版本是寫入字元`W`），管道有數據便會喚醒線程B去處理消息。管道主要工作是用於通知另一個線程的，這便是最核心的作用。

（4）有了這些關於Handler的準備，再加上為什麼 Android 要採用 Binder 作為 IPC 機制？ - Gityuan 的回答，再來說說handler為何採用管道而非Binder？

handler不採用Binder，並非binder完成不了這個功能，而是太浪費CPU和內存資源了。

Binder採用C/S架構，往往用於不同進程間的通信

從內存角度：通信過程中還涉及一次內存拷貝，handler機制中的Message根本不需要拷貝，本身就是在同一個內存。Handler需要的僅僅是告訴另一個線程數據有了。

從CPU角度，為了Binder通信底層驅動還需要為何一個binder線程池，每次通信涉及binder線程的創建和內存分配等比較浪費CPU資源。

Handler不宜採用Binder，殺雞焉用牛刀。

（5）Binder Vs Handler

Binder用於進程間通信，而Handler消息機制用於同進程的線程間通信。

有人可能會疑惑，為何Binder/Socket用於進程間通信，能否用於線程間通信呢？答案是肯定，對於兩個具有獨立地址空間的進程通信都可以，當然也能用於共享內存空間的兩個線程間通信，這就好比殺雞用牛刀。
接著可能還有人會疑惑，那handler消息機制能否用於進程間通信？答案是不能，Handler只能用於共享內存地址空間的兩個線程間通信，即同進程的兩個線程間通信。

線程間通信，本來就是在一塊內存區

首先Handler不見得使用管道 (pipe), 事實上, 在Android M中實際上使用了 eventfd. 不過這不關鍵.

要想比較好的理解為什麼Handler使用管道而不是Binder, 我們可以從開發者的角度來思考一下: 在Looper中, 他要解決一個什麼問題呢? 我自己本身不是很熟悉Looper這些概念, 粗粗看了下代碼: 大約可以看成是消息循環(Message Loop)的樣子吧. 其它線程發消息, Looper所在的線程接受並處理消息. 好吧, 開發者要解決的是一個生產者消費者問題. 一般說來對於生產者消費者問題我們需要考慮幾個因素: buffer (用於存放"產品"的內存), 上鎖 (保護對buffer的訪問), 等待/喚醒:

1. 生產者和消費者在同一個進程內, 所以無需考慮共享內存問題

2. 上鎖: posix mutex, 簡單好用

3. 等待/喚醒: 在沒有消息時, 消費者不能忙等, 而應該阻塞 (block) 直到新消息到來 -

這裡的關鍵是3), 在Android/Linux中有很多方法可以用來等待/喚醒, 比如條件變數, Posix信號量 (Android不支持System V信號量), 消息隊列, Unix socket , pipe, 甚至binder等等. 怎麼選呢? Looper開發者的標準很可能是: 選較"輕"的. 於是他先選了pipe, 以後又發現eventfd更好 (很可能開發者不知道eventfd的存在, 畢竟eventfd還是比較新的系統調用).

Handler 用在非進程間通訊就沒有必要使用Binder.

需要跨進程使用Handler的時候, 瞅瞅android.os.Messenger.

綜上, 不是說Handler不用Binder, 而是需要誇進程才考慮binder.

下面的理解是錯的：

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Handler被設計用來執行消息，線程有關的操作，並不會用於跨進程調用，因此它既沒有使用Binder, 也不需要使用管道。

話說樓主是在哪裡看到的？

如果我理解錯了，請速指出。

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如何使用管道可以看這兩篇文章：

Android多線程分析之四：MessageQueue的實現

Native looper 分析

Looper構造的時候 new MessageQueue，MessageQueue構造方法會走nativeInit

裡面貌似會用到管道，坐等大神回答一下。