Android開發(fā)過程中為什么要多線程

我們創(chuàng)建的Service、Activity以及Broadcast均是一個主線程處理，這里我們可以理解為UI線程。但是在操作一些耗時操作時，比如I/O讀寫的大文件讀寫，數(shù)據(jù)庫操作以及網(wǎng)絡(luò)下載需要很長時間，為了不阻塞用戶界面，出現(xiàn)ANR的響應(yīng)提示窗口，這個時候我們可以考慮使用Thread線程來解決。

? Android中使用Thread線程會遇到哪些問題

對于從事過J2ME開發(fā)的程序員來說Thread比較簡單，直接匿名創(chuàng)建重寫run方法，調(diào)用start方法執(zhí)行即可?；蛘邚腞unnable接口繼承，但對于Android平臺來說UI控件都沒有設(shè)計(jì)成為線程安全類型，所以需要引入一些同步的機(jī)制來使其刷新，這點(diǎn)Google在設(shè)計(jì)Android時倒是參考了下Win32的消息處理機(jī)制。

postInvalidate()方法

對于線程中的刷新一個View為基類的界面，可以使用postInvalidate()方法在線程中來處理，其中還提供了一些重寫方法比如postInvalidate(int left,int top,int right,int bottom)?來刷新一個矩形區(qū)域，以及延時執(zhí)行，比如postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds)或postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds,int left,int top,int right,int bottom)?方法，其中第一個參數(shù)為毫秒，如下：

void	postInvalidate()
void	postInvalidate(int left, int top, int right, int bottom)
void	postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds)
void	postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds, int left, int top, int right, int bottom)

Handler

當(dāng)然推薦的方法是通過一個Handler來處理這些，可以在一個線程的run方法中調(diào)用handler對象的postMessage或sendMessage方法來實(shí)現(xiàn)，Android程序內(nèi)部維護(hù)著一個消息隊(duì)列，會輪訓(xùn)處理這些，如果你是Win32程序員可以很好理解這些消息處理，不過相對于Android來說沒有提供PreTranslateMessage這些干涉內(nèi)部的方法。

消息的處理者，handler負(fù)責(zé)將需要傳遞的信息封裝成Message，通過調(diào)用handler對象的obtainMessage()來實(shí)現(xiàn)。將消息傳遞給Looper，這是通過handler對象的sendMessage()來實(shí)現(xiàn)的。繼而由Looper將Message放入MessageQueue中。當(dāng)Looper對象看到MessageQueue中含有Message，就將其廣播出去。該handler對象收到該消息后，調(diào)用相應(yīng)的handler對象的handleMessage()方法對其進(jìn)行處理。

Handler主要接受子線程發(fā)送的數(shù)據(jù),并用此數(shù)據(jù)配合主線程更新UI.
??????當(dāng)應(yīng)用程序啟動時，Android首先會開啟一個主線程?(也就是UI線程) ,?主線程為管理界面中的UI控件，進(jìn)行事件分發(fā),比如說,你要是點(diǎn)擊一個?Button ,Android會分發(fā)事件到Button上，來響應(yīng)你的操作。??如果此時需要一個耗時的操作，例如:聯(lián)網(wǎng)讀取數(shù)據(jù)，?或者讀取本地較大的一個文件的時候，你不能把這些操作放在主線程中，，如果你放在主線程中的話，界面會出現(xiàn)假死現(xiàn)象,如果5秒鐘還沒有完成的話，，會收到Android系統(tǒng)的一個錯誤提示? "強(qiáng)制關(guān)閉".??這個時候我們需要把這些耗時的操作，放在一個子線程中,因?yàn)樽泳€程涉及到UI更新，，Android主線程是線程不安全的，也就是說，更新UI只能在主線程中更新，子線程中操作是危險的.這個時候，Handler就出現(xiàn)了,來解決這個復(fù)雜的問題,?由于Handler運(yùn)行在主線程中(UI線程中),??它與子線程可以通過Message對象來傳遞數(shù)據(jù),這個時候，Handler就承擔(dān)著接受子線程傳過來的(子線程用sedMessage()方法傳弟)Message對象，(里面包含數(shù)據(jù))? ,把這些消息放入主線程隊(duì)列中，配合主線程進(jìn)行更新UI。

Handler一些特點(diǎn)：handler可以分發(fā)Message對象和Runnable對象到主線程中,每個Handler實(shí)例,都會綁定到創(chuàng)建他的線程中(一般是位于主線程),
??????它有兩個作用: (1)安排消息或Runnable在某個主線程中某個地方執(zhí)行

?????????????????????????? (2)安排一個動作在不同的線程中執(zhí)行
??????? Handler中分發(fā)消息的一些方法
??????? post(Runnable)
??????? postAtTime(Runnable,long)
??????? postDelayed(Runnable long)
??????? sendEmptyMessage(int)
??????? sendMessage(Message)
??????? sendMessageAtTime(Message,long)
??????? sendMessageDelayed(Message,long)
??????以上post類方法允許你排列一個Runnable對象到主線程隊(duì)列中,sendMessage類方法,允許你安排一個帶數(shù)據(jù)的Message對象到隊(duì)列中，等待更新.

Handler實(shí)例
????//?子類需要繼承Hendler類，并重寫handleMessage(Message msg)?方法,用于接受線程數(shù)據(jù)
???? //?以下為一個實(shí)例，它實(shí)現(xiàn)的功能為?:通過線程修改界面Button的內(nèi)容

public class MyHandlerActivity extends Activity {

??? Button button;

??? MyHandler myHandler;

??? protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

??????? super.onCreate(savedInstanceState);

??????? setContentview(R.layout.handlertest);

??????? button = (Button) findViewById(R.id.button);

??????? myHandler = new MyHandler();

??????? //當(dāng)創(chuàng)建一個新的Handler實(shí)例時,它會綁定到當(dāng)前線程和消息的隊(duì)列中,開始分發(fā)數(shù)據(jù)

??????? // Handler有兩個作用, (1) :定時執(zhí)行Message和Runnalbe對象

??????? // (2):讓一個動作,在不同的線程中執(zhí)行.

??????? //它安排消息,用以下方法

??????? // post(Runnable)

??????? // postAtTime(Runnable,long)

??????? // postDelayed(Runnable,long)

??????? // sendEmptyMessage(int)

??????? // sendMessage(Message);

??????? // sendMessageAtTime(Message,long)

??????? // sendMessageDelayed(Message,long)

??????? //以上方法以?post開頭的允許你處理Runnable對象

??????? //sendMessage()允許你處理Message對象(Message里可以包含數(shù)據(jù),)

??????? MyThread m = new MyThread();

??????? new Thread(m).start();

??? }

??? /**

???? *接受消息,處理消息?,此Handler會與當(dāng)前主線程一塊運(yùn)行

???? * */

??? class MyHandler extends Handler {

??????? public MyHandler() {

??????? }

??????? public MyHandler(Looper L) {

??????????? super(L);

??????? }

??????? //子類必須重寫此方法,接受數(shù)據(jù)

??????? @Override

??????? public void handleMessage(Message msg) {

??????????? // TODO Auto-generated method stub

??????????? Log.d("MyHandler", "handleMessage......");

??????????? super.handleMessage(msg);

??????????? //此處可以更新UI

??????????? Bundle b = msg.getData();

??????????? String color = b.getString("color");

??????????? MyHandlerActivity.this.button.append(color);

??????? }

??? }

??? class MyThread implements Runnable {

??????? public void run() {

??????????? try {

??????????????? Thread.sleep(10000);

??????????? } catch (InterruptedException e) {

??????????????? // TODO Auto-generated catch block

??????????????? e.printStackTrace();

??????????? }

??????????? Log.d("thread.......", "mThread........");

??????????? Message msg = new Message();

??????????? Bundle b = new Bundle();//存放數(shù)據(jù)

??????????? b.putString("color", "我的");

??????????? msg.setData(b);

??????????? MyHandlerActivity.this.myHandler.sendMessage(msg); //向Handler發(fā)送消息,更新UI

??????? }

??? }
}

? Looper

其實(shí)Android中每一個Thread都跟著一個Looper，Looper可以幫助Thread維護(hù)一個消息隊(duì)列，昨天的問題?Can't create handler inside thread?錯誤?一文中提到這一概念，但是Looper和Handler沒有什么關(guān)系，我們從開源的代碼可以看到Android還提供了一個Thread繼承類HanderThread可以幫助我們處理，在HandlerThread對象中可以通過getLooper方法獲取一個Looper對象控制句柄，我們可以將其這個Looper對象映射到一個Handler中去來實(shí)現(xiàn)一個線程同步機(jī)制，Looper對象的執(zhí)行需要初始化Looper.prepare方法就是昨天我們看到的問題，同時推出時還要釋放資源，使用Looper.release方法。

Looper是MessageQueue的管理者。每一個MessageQueue都不能脫離Looper而存在，Looper對象的創(chuàng)建是通過prepare函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。同時每一個Looper對象和一個線程關(guān)聯(lián)。通過調(diào)用Looper.myLooper()可以獲得當(dāng)前線程的Looper對象?
創(chuàng)建一個Looper對象時，會同時創(chuàng)建一個MessageQueue對象。除了主線程有默認(rèn)的Looper，其他線程默認(rèn)是沒有MessageQueue對象的，所以，不能接受Message。如需要接受，自己定義一個Looper對象(通過prepare函數(shù)),這樣該線程就有了自己的Looper對象和MessageQueue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了。?
Looper從MessageQueue中取出Message然后，交由Handler的handleMessage進(jìn)行處理。處理完成后，調(diào)用Message.recycle()將其放入Message Pool中。

Message

對于Android中Handler可以傳遞一些內(nèi)容，通過Bundle對象可以封裝String、Integer以及Blob二進(jìn)制對象，我們通過在線程中使用Handler對象的??? sendEmptyMessage或sendMessage方法來傳遞一個Bundle對象到Handler處理器。對于Handler類提供了重寫方法handleMessage(Message msg)?來判斷，通過msg.what來區(qū)分每條信息。將Bundle解包來實(shí)現(xiàn)Handler類更新UI線程中的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)控件的刷新操作。相關(guān)的Handler對象有關(guān)消息發(fā)送sendXXXX相關(guān)方法如下，同時還有postXXXX相關(guān)方法，這些和Win32中的道理基本一致，一個為發(fā)送后直接返回，一個為處理后才返回。

Message：消息對象，Message Queue中的存放的對象。一個Message Queue中包含多個Message。?Message實(shí)例對象的取得，通常使用Message類里的靜態(tài)方法obtain(),該方法有多個重載版本可供選擇；它的創(chuàng)建并不一定是直接創(chuàng)建一個新的實(shí)例，而是先從Message Pool(消息池)中看有沒有可用的Message實(shí)例，存在則直接取出返回這個實(shí)例。如果Message Pool中沒有可用的Message實(shí)例，則才用給定的參數(shù)創(chuàng)建一個Message對象。調(diào)用removeMessages()時，將Message從Message Queue中刪除，同時放入到Message Pool中。除了上面這種方式，也可以通過Handler對象的obtainMessage()獲取一個Message實(shí)例。

final boolean	sendEmptyMessage(int what)
final boolean	sendEmptyMessageAtTime(int what, long uptimeMillis)
final boolean	sendEmptyMessageDelayed(int what, long delayMillis)
final boolean	sendMessage(Message?msg)
final boolean	sendMessageAtFrontOfQueue(Message?msg)
boolean	sendMessageAtTime(Message?msg, long uptimeMillis)
final boolean	sendMessageDelayed(Message?msg, long delayMillis)

MessageQueue

是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，見名知義，就是一個消息隊(duì)列，存放消息的地方。每一個線程最多只可以擁有一個MessageQueue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。?
創(chuàng)建一個線程的時候，并不會自動創(chuàng)建其MessageQueue。通常使用一個Looper對象對該線程的MessageQueue進(jìn)行管理。主線程創(chuàng)建時，會創(chuàng)建一個默認(rèn)的Looper對象，而Looper對象的創(chuàng)建，將自動創(chuàng)建一個Message Queue。其他非主線程，不會自動創(chuàng)建Looper，要需要的時候，通過調(diào)用prepare函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。?
java.util.concurrent對象分析

對于過去從事Java開發(fā)的程序員不會對Concurrent對象感到陌生吧，他是JDK 1.5以后新增的重要特性作為掌上設(shè)備，我們不提倡使用該類，考慮到Android為我們已經(jīng)設(shè)計(jì)好的Task機(jī)制，我們這里Android開發(fā)網(wǎng)對其不做過多的贅述。

Task以及AsyncTask

在Android中還提供了一種有別于線程的處理方式，就是Task以及AsyncTask，從開源代碼中可以看到是針對Concurrent的封裝，開發(fā)人員可以方便的處理這些異步任務(wù)。?當(dāng)然涉及到同步機(jī)制的方法和技巧還有很多，考慮時間和篇幅問題不再做過多的描述。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android 开发之多线程处理、Handler 详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。