android: 多線程編程基礎

時間 2019-11-05

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9.1 服務是什麼android

服務（Service）是 Android 中實現程序後臺運行的解決方案，它很是適合用於去執行那些不須要和用戶交互並且還要求長期運行的任務。服務的運行不依賴於任何用戶界面，即便當程序被切換到後臺，或者用戶打開了另一個應用程序，服務仍然可以保持正常運行。編程

不過須要注意的是，服務並非運行在一個獨立的進程當中的，而是依賴於建立服務時所在的應用程序進程。當某個應用程序進程被殺掉時，全部依賴於該進程的服務也會停止運行。安全

另外，也不要被服務的後臺概念所迷惑，實際上服務並不會自動開啓線程，全部的代碼都是默認運行在主線程當中的。也就是說，咱們須要在服務的內部手動建立子線程，並在這裏執行具體的任務，不然就有可能出現主線程被阻塞住的狀況。那麼本章的第一堂課，咱們就先來學習一下關於 Android 多線程編程的知識。服務器

9.2 Android 多線程編程網絡

熟悉 Java 的你，對多線程編程必定不會陌生吧。當咱們須要執行一些耗時操做，好比說發起一條網絡請求時，考慮到網速等其餘緣由，服務器未必會馬上響應咱們的請求，若是多線程

不將這類操做放在子線程裏去運行，就會致使主線程被阻塞住，從而影響用戶對軟件的正常使用。那麼就讓咱們從線程的基本用法開始學習吧。異步

9.2.1 線程的基本用法ide

Android 多線程編程其實並不比 Java 多線程編程特珠，基本都是使用相同的語法。好比說，定義一個線程只須要新建一個類繼承自 Thread，而後重寫父類的 run()方法，並在裏面編寫耗時邏輯便可，以下所示：函數

class MyThread extends Thread {oop

@Override

public void run() {

// 處理具體的邏輯

}

那麼該如何啓動這個線程呢？其實也很簡單，只須要 new 出 MyThread 的實例，而後調用它的 start()方法，這樣 run()方法中的代碼就會在子線程當中運行了，以下所示：

new MyThread().start();

固然，使用繼承的方式耦合性有點高，更多的時候咱們都會選擇使用實現 Runnable 接口的方式來定義一個線程，以下所示：

class MyThread implements Runnable {

@Override

public void run() {

// 處理具體的邏輯

}

若是使用了這種寫法，啓動線程的方法也須要進行相應的改變，以下所示：

MyThread myThread = new MyThread();

new Thread(myThread).start();

能夠看到，Thread 的構造函數接收一個 Runnable 參數，而咱們 new 出的 MyThread 正是一個實現了 Runnable 接口的對象，因此能夠直接將它傳入到 Thread 的構造函數裏。接着調用 Thread 的 start()方法，run()方法中的代碼就會在子線程當中運行了。固然，若是你不想專門再定義一個類去實現 Runnable 接口，也可使用匿名類的方式，這種寫法更爲常見，以下所示：

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

// 處理具體的邏輯

}

}).start();

以上幾種線程的使用方式相信你都不會感到陌生，由於在 Java 中建立和啓動線程也是使用一樣的方式。瞭解了線程的基本用法後，下面咱們來看一下 Android 多線程編程與 Java 多線程編程不一樣的地方。

9.2.2 在子線程中更新 UI

和許多其餘的 GUI 庫同樣，Android 的 UI 也是線程不安全的。也就是說，若是想要更新應用程序裏的 UI 元素，則必須在主線程中進行，不然就會出現異常。眼見爲實，讓咱們經過一個具體的例子來驗證一下吧。新建一個 AndroidThreadTest 項目，而後修改 activity_main.xml 中的代碼，以下所示：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" >

<Button android:id="@+id/change_text" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="Change Text" />

<TextView android:id="@+id/text" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerInParent="true" android:text="Hello world" android:textSize="20sp" />

</RelativeLayout>

佈局文件中定義了兩個控件，TextView 用於在屏幕的正中央顯示一個 Hello world 字符串，Button 用於改變 TextView 中顯示的內容，咱們但願在點擊 Button 後能夠把 TextView 中顯示的字符串改爲 Nice to meet you。

接下來修改 MainActivity 中的代碼，以下所示：

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {

private TextView text;

private Button changeText;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main);

text = (TextView) findViewById(R.id.text);

changeText = (Button) findViewById(R.id.change_text);

changeText.setOnClickListener(this);

}

@Override

public void onClick(View v) {

switch (v.getId()) {

case R.id.change_text:

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

text.setText("Nice to meet you");

}

}).start();

break;

default:

break;

}

能夠看到，咱們在 Change Text 按鈕的點擊事件裏面開啓了一個子線程，而後在子線程中調用 TextView 的 setText()方法將顯示的字符串改爲 Nice to meet you。代碼的邏輯很是簡單，只不過咱們是在子線程中更新 UI 的。如今運行一下程序，並點擊 Change Text 按鈕，你會發現程序果真崩潰了，如圖 9.1 所示。

圖 9.1

而後觀察 LogCat 中的錯誤日誌，能夠看出是因爲在子線程中更新 UI 所致使的，如圖 9.2所示。

圖 9.2

由此證明了 Android 確實是不容許在子線程中進行 UI 操做的。可是有些時候，咱們必須在子線程裏去執行一些耗時任務，而後根據任務的執行結果來更新相應的 UI 控件，這該如何是好呢？

對於這種狀況，Android 提供了一套異步消息處理機制，完美地解決了在子線程中進行 UI 操做的問題。本小節中咱們先來學習一下異步消息處理的使用方法，下一小節中再去分析它的原理。

修改 MainActivity 中的代碼，以下所示：

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {

public static final int UPDATE_TEXT = 1;

private TextView text;

private Button changeText;

private Handler handler = new Handler() {

public void handleMessage(Message msg) {

switch (msg.what) {

case UPDATE_TEXT:

// 在這裏能夠進行UI操做

text.setText("Nice to meet you");

break;

default:

break;

}

};

……

@Override

public void onClick(View v) {

switch (v.getId()) {

case R.id.change_text:

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

Message message = new Message();

message.what = UPDATE_TEXT;

handler.sendMessage(message); // 將Message對象發送出去

}

}).start();

break;

default:

break;

}

這裏咱們先是定義了一個整型常量 UPDATE_TEXT，用於表示更新 TextView 這個動做。而後新增一個 Handler 對象，並重寫父類的 handleMessage 方法，在這裏對具體的 Message 進行處理。若是發現 Message 的 what 字段的值等於 UPDATE_TEXT，就將 TextView 顯示的內容改爲 Nice to meet you。

下面再來看一下 Change Text 按鈕的點擊事件中的代碼。能夠看到，此次咱們並無在子線程裏直接進行 UI 操做，而是建立了一個 Message（android.os.Message）對象，並將它的 what 字段的值指定爲 UPDATE_TEXT ，而後調用 Handler 的 sendMessage() 方法將這條 Message 發送出去。很快，Handler 就會收到這條 Message，並在 handleMessage()方法中對它進行處理。注意此時 handleMessage()方法中的代碼就是在主線程當中運行的了，因此咱們可以放心地在這裏進行 UI 操做。接下來對 Message 攜帶的 what 字段的值進行判斷，若是等於 UPDATE_TEXT，就將 TextView 顯示的內容改爲 Nice to meet you。

如今從新運行程序，能夠看到屏幕的正中央顯示着 Hello world。而後點擊一下 ChangeText 按鈕，顯示的內容着就被替換成 Nice to meet you，如圖 9.3 所示。

圖 9.3

這樣你就已經掌握了 Android 異步消息處理的基本用法，使用這種機制就能夠出色地解決掉在子線程中更新 UI 的問題。不過恐怕你對它的工做原理還不是很清楚，下面咱們就來分析一下 Android 異步消息處理機制究竟是如何工做的。

9.2.3 解析異步消息處理機制

Android 中的異步消息處理主要由四個部分組成，Message、Handler、MessageQueue 和 Looper。其中 Message 和 Handler 在上一小節中咱們已經接觸過了，而 MessageQueue 和 Looper 對於你來講仍是全新的概念，下面我就對這四個部分進行一下簡要的介紹。

1. Message

Message 是在線程之間傳遞的消息，它能夠在內部攜帶少許的信息，用於在不一樣線程之間交換數據。上一小節中咱們使用到了 Message 的 what 字段，除此以外還可使用 arg1 和 arg2 字段來攜帶一些整型數據，使用 obj 字段攜帶一個 Object 對象。

2. Handler

Handler 顧名思義也就是處理者的意思，它主要是用於發送和處理消息的。發送消息通常是使用 Handler 的 sendMessage()方法，而發出的消息通過一系列地展轉處理後，最終會傳遞到 Handler 的 handleMessage()方法中。

3. MessageQueue

MessageQueue 是消息隊列的意思，它主要用於存放全部經過 Handler 發送的消息。這部分消息會一直存在於消息隊列中，等待被處理。每一個線程中只會有一個 MessageQueue 對象。

4. Looper

Looper 是每一個線程中的 MessageQueue 的管家，調用 Looper 的 loop()方法後，就會進入到一個無限循環當中，而後每當發現 MessageQueue 中存在一條消息，就會將它取出，並傳遞到 Handler 的 handleMessage()方法中。每一個線程中也只會有一個 Looper 對象。瞭解了 Message、Handler、MessageQueue 以及 Looper 的基本概念後，咱們再來對異步

消息處理的整個流程梳理一遍。首先須要在主線程當中建立一個 Handler 對象，並重寫 handleMessage()方法。而後當子線程中須要進行 UI 操做時，就建立一個 Message 對象，並經過 Handler 將這條消息發送出去。以後這條消息會被添加到 MessageQueue 的隊列中等待被處理，而 Looper 則會一直嘗試從 MessageQueue 中取出待處理消息，最後分發回 Handler 的 handleMessage()方法中。因爲 Handler 是在主線程中建立的，因此此時 handleMessage()方法中的代碼也會在主線程中運行，因而咱們在這裏就能夠安心地進行 UI 操做了。整個異步消息處理機制的流程示意圖如圖 9.4 所示。

圖 9.4

一條 Message 通過這樣一個流程的展轉調用後，也就從子線程進入到了主線程，從不能更新 UI 變成了能夠更新 UI，整個異步消息處理的核心思想也就是如此。