首先，需要明确一点，Handler 延时消息机制不是延时发送消息，而是延时去处理消息；举个例子，如下：
handler.postDelayed(() ->{
Log.e("zjt", "delay runnable");
}, 3_000);
上面的 Handler 不是延时3秒后再发送消息，而是将消息插入消息队列后等3秒后再去处理。
postDelayed 的方法如下：
public final boolean postDelayed(@NonNull Runnable r, long delayMillis) {
return sendMessageDelayed(getPostMessage(r), delayMillis);
}
其中的 getPostMessage 就是将 post 的 runnable 包装成 Message，如下：
private static Message getPostMessage(Runnable r) {
// 使用 Message.obtain() 避免重复创建实例对象，达到节约内存的目的
Message m = Message.obtain();
m.callback = r;
return m;
}
sendMessageDelayed 方法如下：
public final boolean sendMessageDelayed(@NonNull Message msg, long delayMillis) {
if (delayMillis < 0) {
delayMillis = 0;
}
// 延时的时间是手机的开机时间（不包括手机休眠时间）+ 需要延时的时间
return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
}
sendMessageAtTime 如下：
public boolean sendMessageAtTime(@NonNull Message msg, long uptimeMillis) {
MessageQueue queue = mQueue;
if (queue == null) {
RuntimeException e = new RuntimeException(
this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
return false;
}
return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
}
这里面的代码很好理解，就不说了，看看 enqueueMessage：
private boolean enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,
long uptimeMillis) {
msg.target = this; // 设置 msg 的 target 为Handler
msg.workSourceUid = ThreadLocalWorkSource.getUid();
// 异步消息，这个需要配合同步屏障来使用，可以看我之前的文章，这里不赘述
if (mAsynchronous) {
msg.setAsynchronous(true);
}
// 插入到 MessageQueue 中
return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
}
MessageQueue 的 enqueueMessage 的方法如下：
boolean enqueueMessage(Message msg, long when) {
if (msg.target == null) {
throw new IllegalArgumentException("Message must have a target.");
}
if (msg.isInUse()) {
throw new IllegalStateException(msg + " This message is already in use.");
}
synchronized (this) {
// 判断发送消息的进程是否还活着
if (mQuitting) {
IllegalStateException e = new IllegalStateException(
msg.target + " sending message to a Handler on a dead thread");
Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
msg.recycle(); // 回收消息到消息池
return false;
}
msg.markInUse(); // 标记消息正在使用
msg.when = when;
Message p = mMessages; // 获取表头消息
boolean needWake;
// 如果队列中没有消息 或者 消息为即时消息 或者 表头消息时间大于当前消息的延时时间
if (p == null || when == 0 || when < p.when) {
// New head, wake up the event queue if blocked.
msg.next = p;
mMessages = msg;
// 表示要唤醒 Hander 对应的线程，这个后面解释
needWake = mBlocked;
} else {
needWake = mBlocked && p.target == null && msg.isAsynchronous();
Message prev;
// 如下都是单链表尾插法，很简单，不赘述
for (;;) {
prev = p;
p = p.next;
if (p == null || when < p.when) {
break;
}
if (needWake && p.isAsynchronous()) {
needWake = false;
}
}
msg.next = p; // invariant: p == prev.next
prev.next = msg;
}
// 唤醒Handler对应的线程
if (needWake) {
nativeWake(mPtr);
}
}
return true;
}
举个例子，假设我们消息队列是空的，然后我发送一个延时10s的延时消息，那么会直接把消息存入消息队列。
从消息队列中获取消息是 通过 Looper.loop() 来调用 MessageQueue 的 next()方法，next()的主要代码如下：
Message next() {
// Return here if the message loop has already quit and been disposed.
// This can happen if the application tries to restart a looper after quit
// which is not supported.
final long ptr = mPtr;
if (ptr == 0) {
return null;
}
int pendingIdleHandlerCount = -1; // -1 only during first iteration
int nextPollTimeoutMillis = 0;
for (;;) {
if (nextPollTimeoutMillis != 0) {
Binder.flushPendingCommands();
}
// 表示要休眠多长时间，功能类似于wait(time)
// -1表示一直休眠,
// 等于0时，不堵塞
// 当有新的消息来时，如果handler对应的线程是阻塞的，那么会唤醒
nativePollOnce(ptr, nextPollTimeoutMillis);
synchronized (this) {
// Try to retrieve the next message. Return if found.
final long now = SystemClock.uptimeMillis();
Message prevMsg = null;
Message msg = mMessages;
if (msg != null && msg.target == null) {
// Stalled by a barrier. Find the next asynchronous message in the queue.
do {
prevMsg = msg;
msg = msg.next;
} while (msg != null && !msg.isAsynchronous());
}
if (msg != null) {
if (now < msg.when) {
// 计算延时消息的剩余时间
nextPollTimeoutMillis = (int) Math.min(msg.when - now, Integer.MAX_VALUE);
} else {
// Got a message.
mBlocked = false;
if (prevMsg != null) {
prevMsg.next = msg.next;
} else {
mMessages = msg.next;
}
msg.next = null;
if (DEBUG) Log.v(TAG, "Returning message: " + msg);
msg.markInUse();
return msg;
}
} else {
// No more messages.
nextPollTimeoutMillis = -1;
}
.......
// 判断是否有 idle 任务，即主线程空闲时需要执行的任务，这个下面说
if (pendingIdleHandlerCount <= 0) {
// 这里表示所有到时间的消息都执行完了，剩下的如果有消息一定是延时且时间还没到的消息；
// 刚上面的 enqueueMessage 就是根据这个变量来判断是否要唤醒handler对应的线程
mBlocked = true;
continue;
}
......
}
}
其实，从这里就可以看出来，Handler 的延时消息是如何实现的了。
比方说 发送一个延时10s的消息，那么在 next()方法是，会阻塞 （10s + 发送消息时的系统开机时间 – 执行next()方法是系统的开机时间），到达阻塞时间时会唤醒。或者这时候有新的消息来了也会 根据 mBlocked = true来唤醒。
IdleHandler是什么？
在 MessageQueue 类中有一个 static 的接口 IdleHanlder：
public static interface IdleHandler {
boolean queueIdle();
}
当MessageQueue中无可处理的Message时回调； 作用：UI线程处理完所有事务后，回调一些额外的操作，且不会堵塞主进程；
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，否则删除。