Android---認識線程(Thread)模式

所謂線程(Thread) 是指一串連續的執行動作,以達成一項目的。

電腦內部都有數串連續性的動作同時在進行。也就是有多條線程並行地 (Concurrently)執行。

在電腦中,若電腦擁有多顆CPU,則每顆CPU可各照顧一個線程,於是可多個線程同時間進行。若只有單一CPU,則此CPU 可同時(Concurrently)照顧數個線程。

無論是多CPU或單一CPU的電腦,多條線程並行地執行,都可增加執行效率。

在Android平台裡也不例外,無論是在Java 層或是C++層,都常常見到多條線程並行 的情形。

Android采取Java的Thread框架,來協助建立多條線程並行的環境。

1、認識Android的主線程(又稱UI線程)

UI線程的責任:迅速處理UI事件

在Android裡,關照UI畫面的事件(Event) 是UI線程的重要職責,而且是它的專屬職責,其它子線程並不可以插手操作UI畫面上的對象

由於Android希望UI線程能夠給予用戶的要求做快速的反應。如果UI線程花費太多時間做幕後的事情,而在UI事件發生之後, 讓用戶等待超過5秒鐘而未處理的話, Android就會向用戶道歉。

當我們啟動某一個APP時,Android就會誕生新進程(Process),並且將該APP程序加載這新誕生的進程裡。每個進程在其誕生時刻,都會誕生一個主線程,又稱為UI線程。

在進程誕生時刻,除了誕生主線程之外, 還會替主線程誕生它專用的Message Queue和Main Looper。

這個Main Looper就是讓主線程沒事時就來執行Looper,確保主線程永遠活著而不會死掉;在執行Looper時,會持續觀察它的Message Queue是否有新的信息進來; 如果有新信息進來的話,主線程就會盡快去處理(響應)它。

例如,用戶在UI畫面上按下一個Button按鈕時,UI事件發生了,就會丟一些信息到MQ裡,其中包括onClick信息,於是,主線程會及時從MQ裡取出onClick信息,然後調用Activity的onClick()函數去處理。處理完畢之後,主線程又返回去繼續執行信息循環,繼續監視它的MQ,一直循環下去,直到主線程的生命周期的終了。

通常是進程被刪除時,主線程才會被刪除

Android裡有一個Looper類,其對象裡含有一個信息循環(Message Loop)。也就是說,一個主線程有它自己專屬的Looper對象,此線程誕生時,就會執行此對象裡的信息循環。

由於主線程會持續監視MQ的動態,所以在程序的任何函數,只要將信息(以Message類別的對象表示之)丟入主線程的MQ裡, 就能與主線程溝通了。

在Android裡,也定義了一個Handler類, 在程序的任何函數裡,可以誕生Handler對象來將Message對象丟入MQ裡,而與主線程進行溝通。

然而,主線程誕生子線程時,於預設情形下,子線程並不具有自己的Looper對象和 MQ。由於沒有Looper對象,就沒有信息回圈(Message Loop),一旦工作完畢了, 此子線程就結束了。

既然沒有Looper對象也沒有MQ,也就不能接受外來的Message對象了。則別的線程就無法透過MQ來傳遞信息給它了。

那麼,如果別的線程(如主線程)需要與子線程通訊時,該如何呢? 答案是:替它誕生一 個Looper對象和一個MQ就行了。

2、子線程丟信息給主線程

子線程也可以誕生Handler對象來將 Message對象丟到主線程的MQ裡,又能與主線程通訊了

public class ac01 extends Activity implements OnClickListener {
    private Thread t;
    private Handler h;
    private String str;
    public void onCreate(Bundle icicle) {
        t = new Thread(new Task());
        t.start();
    }
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
        case 101:
            Message m = h.obtainMessage(1, 33, 1, null);
            h.sendMessage(m);
            break;
        case 102:
            setTitle(str);
            break;
        case 103:
            h.getLooper().quit();
            finish();
            break;
        }
    }
    class Task implements Runnable {
        public void run() {
            Looper.prepare();
            h = new Handler() {
                public void handleMessage(Message msg) {
                    str = Thread.currentThread().getName() + ", value=" + String.valueOf(msg.arg1);
                   
                }
            Looper.loop();
 } }}






 Step-1: 一開始,由主線程執行onCreate() 函數。主線程繼續執行到指令:
t = new Thread(new
Task()); t.start();

誕生一個子線程,並啟動子線程去執行Task的run()函數,而主線程則返回到信息回圈,並持續監視MQ的動態了


 Step-2: 此時,子線程執行到run()函數裡 的指令:
Looper.prepare();
就誕生一個Looper對象,准備好一個信息回圈(Message Loop) 和MQ數據結構。






繼續執行到:
h = new Handler(){ //.....
}
就誕生一個Handler對象,可協助將信息丟到子線程的MQ上。




接著繼續執行到指令: Looper.loop();
也就開始執行信息回圈,並持續監視子線 程的MQ動態了。




Step-3: 當用戶按下UI按鈕時,UI事件發生了,Android將此UI事件的信息丟到主線程的MQ,主線程就執行onClick()函數裡的指令:
Message m = h.obtainMessage(1, 33, 1, null); h.sendMessage(m);
主線程藉由h將該Message對象(內含整數 值33)丟入子線程的MQ裡面,然後主線程返回到它的信息循環(Looper),等待UI畫面的事件或信息。




Step-4: 子線程看到MQ有了信息,就會取出來,調用handleMessage()函數:
public void handleMessage(Message msg) {
str = Thread.currentThread().getName() +
", value=" + String.valueOf(msg.arg1); }