Android基礎之多線程詳解

使用線程處理 耗時比較長的“業務”       有以下幾種方式：     1)Activity.runOnUiThread(Runnable)     2)View.post(Runnable) ;View.postDelay(Runnable , long)     3)Handler     4)AsyncTask     Android是單線程模型，這意味著Android UI操作並不是線程安全的並且這些操作必須在UI線程中執行，所以你單純的new一個Thread並且start()是不行的，因為這違背了Android的單線程模型。那麼如何用好多線程呢？總結一下：              事件處理的原則：所有可能耗時的操作都放到其他線程去處理。     　　Android中的Main線程的事件處理不能太耗時，否則後續的事件無法在5秒內得到響應，就會彈出ANR對話框。那麼哪些方法會在 Main線程執行呢？     　　1） Activity的生命周期方法，例如：onCreate（）、onStart（）、onResume（）等     　　2） 事件處理方法，例如onClick（）、onItemClick()等     　　通常Android基類中以on開頭的方法是在Main線程被回調的。     　　提高應用的響應性，可以從這兩方面入手。     　　一般來說，Activity的onCreate（）、onStart（）、onResume（）方法的執行時間決定了你的應用首頁打開的時間，這裡要盡量把不必要的操作放到其他線程去處理，如果仍然很耗時，可以使用SplashScreen。使用SplashScreen最好用動態的，這樣用戶知道你的應用沒有死掉。          　當用戶與你的應用交互時，事件處理方法的執行快慢決定了應用的響應性是否良好，一般分為同步和異步兩種情況：     　　1） 同步，需要等待返回結果。例如用戶點擊了注冊按鈕，需要等待服務端返回結果，那麼需要有一個進度條來提示用戶你的程序正在運行沒有死掉。一般與服務端交互的都要有進度條，例如系統自帶的浏覽器，URL跳轉時會有進度條。    　　2） 異步，不需要等待返回結果。例如微博中的收藏功能，點擊完收藏按鈕後是否成功執行完成後告訴我就行了，我不想等它，這裡最好實現為異步的。     　　無論同步異步，事件處理都可能比較耗時，那麼需要放到其他線程中處理，等處理完成後，再通知界面刷新。     　　這裡有一點要注意，不是所有的界面刷新行為都需要放到Main線程處理，例如TextView的setText（）方法需要在Main線程中，否則會拋出CalledFromWrongThreadException，而ProgressBar的setProgress（）方法則不需要在Main線程中處理。    　　當然你也可以把所有UI組件相關行為都放到Main線程中處理，沒有問題。可以減輕你的思考負擔，但你最好了解他們之間的差別，掌握事物之間細微差別的是專家。把事件處理代碼放到其他線程中處理，如果處理的結果需要刷新界面，那麼需要線程間通訊的方法來實現在其他線程中發消息給Main線程處理。          如何實現線程間通訊     　　在Android中有多種方法可以實現其他線程與Main線程通訊，我們這裡介紹常見的兩種。     　　1） 使用AsyncTask     　　AsyncTask是Android框架提供的異步處理的輔助類，它可以實現耗時操作在其他線程執行，而處理結果在Main線程執行，對於開發者而言，它屏蔽掉了多線程和後面要講的Handler的概念。你不了解怎麼處理線程間通訊也沒有關系，AsyncTask體貼的幫你做好了。使用他你會發現你的代碼很容易被理解，因為他們都有一些具有特定職責的方法，尤其是AsyncTask，有預處理的方法onPreExecute，有後台執行任務的方法doInBackground，有更新進度的方法publishProgress，有返回結果的方法onPostExecute等等，這就不像post這些方法，把所有的操作都寫在一個Runnable裡。不過封裝越好越高級的API，對初級程序員反而越不利，就是你不了解它的原理。當你需要面對更加復雜的情況，而高級API無法完成得很好時，你就杯具了。所以，我們也要掌握功能更強大，更自由的與Main線程通訊的方法：Handler的使用。          　　2） 使用Handler     　　這裡需要了解Android SDK提供的幾個線程間通訊的類。     　　2.1 Handler     　　Handler在android裡負責發送和處理消息，通過它可以實現其他線程與Main線程之間的消息通訊。     　　2.2 Looper     　　Looper負責管理線程的消息隊列和消息循環     　　2.3 Message     　　Message是線程間通訊的消息載體。兩個碼頭之間運輸貨物，Message充當集裝箱的功能，裡面可以存放任何你想要傳遞的消息。     　　2.4 MessageQueue     　　MessageQueue是消息隊列，先進先出，它的作用是保存有待線程處理的消息。     　　它們四者之間的關系是，在其他線程中調用Handler.sendMsg（）方法（參數是Message對象），將需要Main線程處理的事件添加到Main線程的MessageQueue中，Main線程通過MainLooper從消息隊列中取出Handler發過來的這個消息時，會回調Handler的handlerMessage（）方法。    　　除了以上兩種常用方法之外，還有幾種比較簡單的方法     　　3） Activity.runOnUiThread（Runnable）     　　4） View.post（Runnable）     　　View.postDelayed（Runnable， long）     　　5） Handler.post     　　Handler.postDelayed（Runnable， long）           利用線程池提高性能           　　這裡我們建議使用線程池來管理臨時的Thread對象，從而達到提高應用程序性能的目的。     　　線程池是資源池在線程應用中的一個實例。了解線程池之前我們首先要了解一下資源池的概念。在JAVA中，創建和銷毀對象是比較消耗資源的。我們如果在應用中需要頻繁創建銷毀某個類型的對象實例，這樣會產生很多臨時對象，當失去引用的臨時對象較多時，虛擬機會進行垃圾回收（GC），CPU在進行GC時會導致應用程序的運行得不到相應，從而導致應用的響應性降低。    　　資源池就是用來解決這個問題，當你需要使用對象時，從資源池來獲取，資源池負責維護對象的生命周期。     　　了解了資源池，就很好理解線程池了，線程池就是存放對象類型都是線程的資源池。     　　我增加了如何在其他線程中創建Handler的例子作為選學，前面都掌握好了的同學可以看一下，如果你需要實現一個跟Main線程類似的消息處理機制，需要其他線程可以跟你的線程通訊，可以通過這種方法實現。                1、問題提出   1）為何需要多線程？   2）多線程如何實現？   3）多線程機制的核心是啥？   4）到底有多少種實現方式？       2、問題分析   1）究其為啥需要多線程的本質就是異步處理，直觀一點說就是不要讓用戶感覺到“很卡”。   eg:你點擊按鈕下載一首歌，接著該按鈕一直處於按下狀態，那麼用戶體驗就很差。       2）多線程實現方式implements Runnable 或 extends Thread       3）多線程核心機制是Handler       4）提供如下幾種實現方式   Handler   ————————————說明1   創建一個Handler時一定要關聯一個Looper實例，默認構造方法Handler()，它是關聯當前Thread的Looper。   eg:   我們在UI Thread中創建一個Handler,那麼此時就關聯了UI Thread的Looper！   這一點從源碼中可以看出！   精簡代碼如下：   public Handler() {           mLooper = Looper.myLooper();   //當前線程的Looper，在Activity創建時，UI線程已經創建了Looper對象   //在Handler中機制中Looper是最為核心的，它一直處於循環讀MessageQueue，有   //要處理的Message就將Message發送給當前的Handler實例來處理             if (mLooper == null) {               throw new RuntimeException(                   "Can’t create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");          }   //從以上可以看出，一個Handler實例必須關聯一個Looper對象，否則出錯             mQueue = mLooper.mQueue;   //Handler的MessageQueue，它是FIFO的嗎？不是！我感覺應該是按時間先後排列   //的！Message與MessageQueue到底是啥關系？感興趣可以研究一下源碼！             mCallback = null;       }           在創建一個Handler的時候也可以指定Looper，此時的Looper對象，可以是當前線程的也可以是其它線程的！   Handler只是處理它所關聯的Looper中的MessageQueue中的Message，至於它哪個線程的Looper，Handler並不是很關心！   eg:   我們在UI線程中創建了Handler實例，此時傳進Worker線程的Looper，此時依然可以進行業務操作！   eg:   --------------------創建工作者線程   private static final class Worker implements Runnable    {     private static final Object mLock = new Object() ;     private Looper mLooper ;          public Worker(String name)     {      final Thread thread = new Thread(null,this,name) ;      thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY) ;      thread.start() ;            synchronized(mLock)      {       while(mLooper == null)       {        try         {         mLock.wait() ;        }         catch (InterruptedException e)         {         e.printStackTrace();        }       }      }     }          @Override     public void run() {      synchronized(mLock)      {           //該方法只能執行一次,一個Thread只能關聯一個Looper          Looper.prepare() ;          mLooper = Looper.myLooper() ;          mLock.notifyAll() ;       }        Looper.loop() ;     }          public Looper getLooper()     {      return mLooper ;     }          public void quit()     {        mLooper.quit() ;     }    }       我們可以在UI線程中創建一個Handler同時傳入Worker的Looper   eg:   ----------------定義自己的Handler   private final class MyHandler extends Handler    {     private long id ;          public MyHandler(Looper looper)     {      super(looper) ;     }          @Override     public void handleMessage(Message msg) {      switch(msg.what)      {      case 100 :       mTv.setText("" + id) ;       break ;      }     }    }       ---------在Activity中創建Handler   this.mWorker = new Worker("workerThread") ;   this.mMyHandler = new MyHandler(this.mWorker.getLooper()) ;       ---------創建Message   final Message msg = this.mMyHandler.obtainMessage(100);   msg.put("test" , "test") ;   msg.sendToTarget() ;       需要注意的是，每一個Message都必須要有自己的Target即Handler實例！   源碼如下：   public final Message obtainMessage(int what)       {           return Message.obtain(this, what);       }       public static Message obtain(Handler h, int what) {           Message m = obtain();           m.target = h;//可以看出message關聯了當前的Handler           m.what = what;           return m;       }       以上只是作了一點原理性的說明！           我們平時使用Handler主要是用來處理多線程的異步交互問題！       由於Android規定只有UI線程才能更新用戶界面和接受用戶的按鈕及觸摸事件！   那麼就必須保證UI線程不可以被阻塞，從而耗時操作必須要開啟一個新的線程來處理！       那麼問題就來了，等耗時操作結束以後，如何把最新的數據反饋給用戶呢？而我們目前工作Worker線程中，從而不可以進行UI更新。       那麼怎麼辦呢？必須要把最新的數據傳給UI線程能處理的地方！現在就派到Handler出場了！可Handler到底干了啥呢？簡要說明如下：      Activity所在的UI線程在創建的時候，就關聯了Looper和MessageQueue，那麼我們又在UI線程裡創建了自己的Handler，那麼Handler是屬於UI線程的，從而它是可以和UI線程交互的！      UI線程的Looper一直在進行Loop操作MessageQueue讀取符合要求的Message給屬於它的target即Handler來處理！所以啊，我們只要在Worker線程中將最新的數據放到Handler所關聯的Looper的MessageQueue中，然而Looper一直在loop操作，一旦有符合要求的Message，就第一時間將Message交給該Message的target即Handler來處理！所以啊，我們在創建Message的時候就應該指定它的target即Handler！    但我們也可以，new Message() -- > mHandler.sendMessage(msg) ;這是特例！     如果我們通過obtainMessage()方法獲取Message對象，此時Handler就會自動設置Message的target。可以看源碼！       簡單一點說就是：   UI線程或Worker線程提供MessageQueue，Handler向其中填Message，Looper從其中讀Message，然後交由Message自己的target即Handler來處理！！最終被從屬於UI線程的Handler的handlMessag(Message msg)方法被調用！！      這就是Android多線程異步處理最為核心的地方！！   有點羅嗦啊！！       *******************************************************************   在UI線程中創建Handler[一般繼承HandleMessage(Message msg)]                                              |                                              |               Looper可以屬於UI線程或Worker線程                                              |                                              |   從屬於Looper的MessgeQueue，Looper一直在loop()操作,在loop()中執行msg.target.dispatchMessage(msg);調用Handler的handleMessage(Message msg)                                             |                                              |   在 Worker線程中獲取Message，然後通過Handler傳入MessageQueue   *******************************************************************       -----------------在創建一個Looper時，就創建了從屬於該Looper的MessageQueue    private Looper() {           mQueue = new MessageQueue();           mRun = true;           mThread = Thread.currentThread();       }       ----2-----View   post(Runnable action)   postDelay(Runnable action , long miliseconds)       -----3-----Activity   runOnUiThread(Runnable action)   該方法實現很簡單：   public final void runOnUiThread(Runnable action) {            if (Thread.currentThread() != mUiThread) {                //如果當前線程不是UI線程                mHandler.post(action);            } else {                action.run();            }         }     其中：    mUiThread = Thread.currentThread() ;    mHandler = new Handler()           -----4-----AsyncTask<Params,Progress,Result>   Params,Progress,Result都是數據類型，   Params要處理的數據的類型   Progress處理進度的類型   Result處理後返回的結果       它是一個異步處理的簡單方法！   方法的執行順序：   1）   onPreExecute() --在UI線程中執行，作一些初始化操作       2）   doInBackground(Params... params) --在Worker線程中執行，進行耗時的後台處理，在該方法中可以調用publishProgress(Progress progress) 進行進度處理      3）   onProgressUpdate(Progress progress) --在UI線程中執行，進行進度實時處理       4）onPostExecute(Result result) --在UI線程中執行， 在doInBackground(Params ... params)返回後調用      5）   onCancelled() --在UI線程中執行，在AsyncTask實例調用cancle(true)方法後執行，作一些清理操作       幾點注意：   AsyncTask必須在UI線程中創建，   asyncTask.execute(Params... params) ;在UI線程中執行，且只能執行一次   要想再次調用execute(Params... params)，必須重新創建AsyncTask對象       後3種方法本質上都是利用Handler來實現的！