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Android线程处理简述
还有,运行结果就不都截图了,懒人一个T^T。
一、基础篇
1)UI线程概念
Android为单线程模型。当一个程序第一次启动时,Android会自动创建一个对应的主线程(Main Thread)。它负责把事件分派到相应的控件,用于用户与Android控件进行交互。所以通常又被叫做UI线程。
在开发Android应用时必须遵守单线程模型的原则:<u>Android</u><u> UI</u><u>操作并不是线程安全的并且这些操作必须在UI</u><u>线程中执行</u>。
简单表述为:1、不要阻塞UI线程;2、只能在主线程操作UI。
详见Android帮助文档Dev Guide,左侧栏Processes and Threads。
2)UI线程示例
2.1)UI线程阻塞
不考虑Android单线程模型,将所有任务都在该线程中执行,尤其是某些耗时操作,会使得整个用户界面被阻塞。从用户角度来看,就是按键或触屏后响应很慢甚至毫无响应。而且当应用程序阻塞的时间过长时,Android还会向用户提示一个无响应的对话框(不截了==)。
2.2)非主线程更新UI
1、LogCat会报如下的错误消息:
Uncaught handler: thread Thread-9 exiting due to uncaught exception。
android.view.ViewRoot$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.
2、Android会向用户提示一个强行关闭的对话框(又不截了==)。
2.3)非主线程更新UI
三种方式:①Handler;②View.post(Runnable);③Activity.runOnUiThread(Runnable)。
2.4)好了,开始动手测试吧^^
亲,记得看Log日志出的线程id哦。(卖下萌,不介意吧?)
二、提高篇
1)Android消息处理机制
熟悉Android开发的可能知道其应用程序都是由消息驱动的。参考了Windows的消息循环机制,Android系统通过Handler、Thread、Looper以及MessageQueue实现了这种消息机制。相关的类都被定义在了package android.os。
推荐这篇博客咯——解析Android消息处理机制。(这个,那个,还建模==)
2)实用的消息处理方式
2.1)Thread实现消息循环
- /** 1.1 Thread实现消息循环 */
- public void methodOne(View v) {
- tag = "methodOne" ;
- // 创建一个LooperThread对象,实现了消息循环
- LooperThread thread = new LooperThread();
- // 必须启动这个线程
- thread.start();
- // 创建一个消息对象并设置信息
- Message msg = new Message();
- Bundle bundle = new Bundle();
- bundle.putString( "key" , "1.1 Thread实现消息循环" );
- msg.setData(bundle);
- // 发送消息对象
- thread.mHandler.sendMessage(msg);
- }
- /** 实现消息循环的线程(在Android索引文档android.os.Looper的概述里有介绍) */
- private class LooperThread extends Thread {
- public Handler mHandler;
- public void run() {
- Looper.prepare();
- mHandler = new Handler() {
- public void handleMessage(Message msg) {
- // process incoming messages here
- logThreadId(); // 打印当前线程ID
- Log.e(tag, msg.getData().getString( "key" ));
- }
- };
- Looper.loop();
- }
- }
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如果不使用Looper.prepare()及loop()的话,就不能创建Handler将消息处理加入到Looper中。LogCat会报“Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare();”的错误信息。
2.2)Handler与Looper相关联
如果构造一个无参的Handler对象,它将自动与当前运行线程相关联。可以注意Handler相关例子中打印出的当前线程ID信息。
而与Looper相关联,需要创建一个带参数的Handler对象。注意:此时线程类应该是一个HandlerThread类,一个Looper类的Thread类。
- /** 1.2 Handler与Looper相关联 */
- public void methodTwo(View v) {
- tag = "methodTwo" ;
- // 生成一个HandlerThread对象,使用Looper来处理消息队列
- HandlerThread thread = new HandlerThread( "MyThread" );
- // 必须启动这个线程
- thread.start();
- // 将一个线程绑定到Handler对象上,则该Handler对象就可以处理线程的消息队列
- MyHandler myhandler = new MyHandler(thread.getLooper());
- // 从Handler中获取消息对象
- Message msg = myhandler.obtainMessage();
- // 设置消息对象信息
- Bundle bundle = new Bundle();
- bundle.putString( "key" , "1.2 Handler与Looper相关联" );
- msg.setData(bundle);
- // 将消息对象发送给目标对象Handler
- msg.sendToTarget();
- }
- /** 重写Handler的消息处理方法 */
- private class MyHandler extends Handler {
- // 带有参数的构造函数
- public MyHandler(Looper looper) {
- super (looper);
- }
- @Override
- public void handleMessage(Message msg) {
- // process incoming messages here
- logThreadId(); // 打印当前线程ID
- Log.e(tag, msg.getData().getString( "key" ));
- }
- }
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所以,Wifi的HandlerThread,WifiHandler可以这样实例化:
- HandlerThread wifiThread = new HandlerThread( "WifiService" );
- wifiThread.start();
- mWifiHandler = new WifiHandler(wifiThread.getLooper());
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2.3)Hanlder与Thread实现异步
在新线程中执行耗时操作,结束后通过Handler来更新UI。
- /** 1.3 Hanlder与Thread实现异步 */
- public void methodThree(View v) {
- tag = "methodThree" ;
- /* 初始化进度条 */
- progressBar.setProgress( 0 );
- progressBar.setVisibility(View.VISIBLE);
- // 新线程执行某操作
- new ProgressThread( 0 ).start();
- }
- /** 更新UI */
- private Handler myHandler = new Handler() {
- @Override
- public void handleMessage(Message msg) {
- progressBar.setProgress(msg.getData().getInt( "key" ));
- }
- };
- /** 新线程任务 */
- private class ProgressThread extends Thread {
- private int progress;
- public ProgressThread( int progress) {
- this .progress = progress;
- }
- @Override
- public void run() {
- try {
- while (progress <= 100 ) {
- progress += 5 ; // 进度+5
- // doSomething(); // 执行耗时操作
- Thread.sleep( 100 );
- // 从Handler中获取消息对象
- Message msg = myHandler.obtainMessage();
- // 设置消息对象信息
- Bundle b = new Bundle();
- // 向Handler发送消息,更新UI
- b.putInt( "key" , progress);
- msg.setData(b);
- myHandler.sendMessage(msg);
- }
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
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3)Android异步线程——AsyncTask
当任务需要复杂操作并频繁更新UI时,上述的非主线程访问UI方法会使得代码结构复杂和难以理解。所以Android1.5提供了一个工具类AsyncTask,用以创建与用户界面交互的长时间任务。也在被定义在了package android.os。
AsyncTask定义了3种泛型类型: Params, Progress and Result;4个执行步骤:onPreExecute, doInBackground, onProgressUpdate and onPostExecute。
3.1)泛型类型
1) Params,发送给后台任务处理的参数类型
2) Progress,后台任务过程中发布的进度单位
3) Result,后台任务结束后返回的结果类型
想了解泛型类型的话,可参见我的Java泛型应用浅析一文^^。
3.2)执行步骤
1) onPreExecute(),该方法将在执行实际的后台操作前被UI thread调用。可以在该方法中做一些准备工作,如在界面上显示一个进度条。
2) doInBackground(Params...),将在onPreExecute方法执行后马上执行,该方法运行在后台线程中。这里将主要负责执行那些很耗时的后台计算工作。可以调用 publishProgress方法来更新实时的任务进度。该方法是抽象方法,子类必须实现。
3) onProgressUpdate(Progress...),在publishProgress方法被调用后,UI thread将调用这个方法从而在界面上展示任务的进展情况,例如通过一个进度条进行展示。
4) onPostExecute(Result),在doInBackground执行完成后,onPostExecute方法将被UI thread调用,后台的计算结果将通过该方法传递到UI thread。
onPostExecute的参数为doInBackground的返回值,类型由第三个泛型类型所指定。例子里仅是String,也可以是你自己的实体类、接口什么的。
3.3)使用准则
1) Task的实例必须在UI thread中创建
2) execute方法必须在UI thread中调用
3) 不要手动的调用onPreExecute(), onPostExecute(Result),
doInBackground(Params...), onProgressUpdate(Progress...)这几个方法
4) 该task只能被执行一次,否则多次调用时将会出现异常
3.4)任务取消
一个任务在任何时候都能够通过调用cancel(boolean)而取消。调用这个方法,将使得随后调用的isCancelled()返回true。并且在执行完 doInBackground(Object[])后,会去调用onCancelled(Object)而不再是onPostExecute(Object)方法。
为了确保任务能够尽快的被取消,可以在doInBackground(Object[])内定期校验isCancelled()的返回值(例如在循环判断中)。
3.5)样例程序
三、扩展篇
1)Service中的Toast
Service中不能直接使用Toast提示信息,推荐如下方式:
- private Handler handler; // Handler
- Override
- public void onCreate() {
- Log.i( "onCreate" , "==onCreate==" );
- super .onCreate();
- handler = new Handler(Looper.getMainLooper()); // 使用应用的主消息循环
- }
- /**
- * Toast提示(service中toast不能直接显示)
- */
- private void showToast( final int resId, final Object... formatArgs) {
- handler.post( new Runnable() {
- public void run() {
- Toast.makeText(getApplicationContext(),
- getString(resId, formatArgs), Toast.LENGTH_SHORT)
- .show();
- }
- });
- // 以下方式只能显示一次
- // Looper.prepare();
- // Toast.makeText(this, resId, Toast.LENGTH_SHORT).show();
- // Looper.loop();
- }
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2)Java线程池
一些简单常用的线程池,只需使用Executors类里面提供了一些静态工厂,如下:
1)newSingleThreadExecutor:创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作,也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。
2)newFixedThreadPool:创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。
3)newCachedThreadPool:创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程,那么就会回收部分空闲(60秒不执行任务)的线程,当任务数增加时,此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制,线程池大小完全依赖于操作系统(或者说JVM)能够创建的最大线程大小。
4)newScheduledThreadPool:创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。
5)newSingleThreadExecutor:创建一个单线程的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。
或者使用ThreadPoolExecutor,更加定制化地构造线程池。它们都被定义在package java.util.concurrent。
线程池技术是为了减少频繁创建和销毁线程的系统开销,适用情况有:1)单个任务时间很短、处理请求巨大;2)有突发性大量任务请求;3)需要迅速响应的性能要求等。
- public class TestPool implements Runnable {
- private static final String TAG = "TestPool" ; // 标记
- private ExecutorService service; // 线程池
- public TestPool() {
- // service = Executors.newSingleThreadExecutor(); // 创建一个单任务线程池
- service = Executors.newFixedThreadPool( 3 ); // 创建最多同时运行3个任务线程池
- }
- /** 增加一个线程任务 */
- public void addTask() {
- service.execute( this );
- }
- /** 线程任务 */
- @Override
- public void run() {
- log( 1 ); // 显示日志
- try {
- Thread.sleep( 5 * 1000 );
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- log( 2 ); // 显示日志
- }
- /** 显示日志 */
- private void log( int which) {
- String result = 1 == which ? ",任务开始!" : ",任务结束!" ;
- Log.e(TAG, "线程:" + String.valueOf(Thread.currentThread().getId())
- + result);
- }
- }
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3)Java线程同步
多线程并发访问同一数据时,就会有同步的需求。Java内在的同步机制包含:同步块(或方法)和 volatile 变量。同步块(或方法)通过synchronized关键字声明,而volatile可被看做是轻量级的synchronized。
Java为每个object分配了一个monitor,相关方法如下:
1)obj.wait()方法将使本线程挂起,并释放obj对象的monitor。只有其他线程调用obj对象的notify()或notifyAll()时,才可以被唤醒。
2)obj.notifyAll()方法唤醒所有该obj对象相关的沉睡线程,然后被唤醒的众多线程开始竞争obj对象的monitor占有权,最终得到的那个线程会继续执行下去,但其他线程还将继续等待。
3)obj.notify()方法是随机唤醒一个沉睡线程。
4)wait,notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用。
没多线程不需要同步,有多线程不一定需要同步。
四、后记
好吧,最后再截点图--!
怎么一直是小怪兽A抢到的果冻?不应该啊T^T。
ps:UI线程不太好阻塞,可以找个门户网站的主页(全是图==)、或者观察延迟时间。那个问题 “该步可能未显示,为什么?”不知道可以试下看看^^,为什么呢?
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原文链接:https://blog.51cto.com/vaero/782595
程序猿的技术大观园:www.javathinker.net
[这个贴子最后由 sunweiqin 在 2020-05-20 11:17:36 重新编辑]
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