android: 多线程编程基础

时间 2019-11-05

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9.1 服务是什么android

服务（Service）是 Android 中实现程序后台运行的解决方案，它很是适合用于去执行那些不须要和用户交互并且还要求长期运行的任务。服务的运行不依赖于任何用户界面，即便当程序被切换到后台，或者用户打开了另一个应用程序，服务仍然可以保持正常运行。编程

不过须要注意的是，服务并非运行在一个独立的进程当中的，而是依赖于建立服务时所在的应用程序进程。当某个应用程序进程被杀掉时，全部依赖于该进程的服务也会停止运行。安全

另外，也不要被服务的后台概念所迷惑，实际上服务并不会自动开启线程，全部的代码都是默认运行在主线程当中的。也就是说，咱们须要在服务的内部手动建立子线程，并在这里执行具体的任务，不然就有可能出现主线程被阻塞住的状况。那么本章的第一堂课，咱们就先来学习一下关于 Android 多线程编程的知识。服务器

9.2 Android 多线程编程网络

熟悉 Java 的你，对多线程编程必定不会陌生吧。当咱们须要执行一些耗时操做，好比说发起一条网络请求时，考虑到网速等其余缘由，服务器未必会马上响应咱们的请求，若是多线程

不将这类操做放在子线程里去运行，就会致使主线程被阻塞住，从而影响用户对软件的正常使用。那么就让咱们从线程的基本用法开始学习吧。异步

9.2.1 线程的基本用法ide

Android 多线程编程其实并不比 Java 多线程编程特珠，基本都是使用相同的语法。好比说，定义一个线程只须要新建一个类继承自 Thread，而后重写父类的 run()方法，并在里面编写耗时逻辑便可，以下所示：函数

class MyThread extends Thread {oop

@Override

public void run() {

// 处理具体的逻辑

}

那么该如何启动这个线程呢？其实也很简单，只须要 new 出 MyThread 的实例，而后调用它的 start()方法，这样 run()方法中的代码就会在子线程当中运行了，以下所示：

new MyThread().start();

固然，使用继承的方式耦合性有点高，更多的时候咱们都会选择使用实现 Runnable 接口的方式来定义一个线程，以下所示：

class MyThread implements Runnable {

@Override

public void run() {

// 处理具体的逻辑

}

若是使用了这种写法，启动线程的方法也须要进行相应的改变，以下所示：

MyThread myThread = new MyThread();

new Thread(myThread).start();

能够看到，Thread 的构造函数接收一个 Runnable 参数，而咱们 new 出的 MyThread 正是一个实现了 Runnable 接口的对象，因此能够直接将它传入到 Thread 的构造函数里。接着调用 Thread 的 start()方法，run()方法中的代码就会在子线程当中运行了。固然，若是你不想专门再定义一个类去实现 Runnable 接口，也可使用匿名类的方式，这种写法更为常见，以下所示：

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

// 处理具体的逻辑

}

}).start();

以上几种线程的使用方式相信你都不会感到陌生，由于在 Java 中建立和启动线程也是使用一样的方式。了解了线程的基本用法后，下面咱们来看一下 Android 多线程编程与 Java 多线程编程不一样的地方。

9.2.2 在子线程中更新 UI

和许多其余的 GUI 库同样，Android 的 UI 也是线程不安全的。也就是说，若是想要更新应用程序里的 UI 元素，则必须在主线程中进行，不然就会出现异常。眼见为实，让咱们经过一个具体的例子来验证一下吧。新建一个 AndroidThreadTest 项目，而后修改 activity_main.xml 中的代码，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>

布局文件中定义了两个控件，TextView 用于在屏幕的正中央显示一个 Hello world 字符串，Button 用于改变 TextView 中显示的内容，咱们但愿在点击 Button 后能够把 TextView 中显示的字符串改为 Nice to meet you。

接下来修改 MainActivity 中的代码，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;

}

能够看到，咱们在 Change Text 按钮的点击事件里面开启了一个子线程，而后在子线程中调用 TextView 的 setText()方法将显示的字符串改为 Nice to meet you。代码的逻辑很是简单，只不过咱们是在子线程中更新 UI 的。如今运行一下程序，并点击 Change Text 按钮，你会发现程序果真崩溃了，如图 9.1 所示。

图 9.1

而后观察 LogCat 中的错误日志，能够看出是因为在子线程中更新 UI 所致使的，如图 9.2所示。

图 9.2

由此证明了 Android 确实是不容许在子线程中进行 UI 操做的。可是有些时候，咱们必须在子线程里去执行一些耗时任务，而后根据任务的执行结果来更新相应的 UI 控件，这该如何是好呢？

对于这种状况，Android 提供了一套异步消息处理机制，完美地解决了在子线程中进行 UI 操做的问题。本小节中咱们先来学习一下异步消息处理的使用方法，下一小节中再去分析它的原理。

修改 MainActivity 中的代码，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:

// 在这里能够进行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); // 将Message对象发送出去

}

}).start();

break;

default:

break;

}

这里咱们先是定义了一个整型常量 UPDATE_TEXT，用于表示更新 TextView 这个动做。而后新增一个 Handler 对象，并重写父类的 handleMessage 方法，在这里对具体的 Message 进行处理。若是发现 Message 的 what 字段的值等于 UPDATE_TEXT，就将 TextView 显示的内容改为 Nice to meet you。

下面再来看一下 Change Text 按钮的点击事件中的代码。能够看到，此次咱们并无在子线程里直接进行 UI 操做，而是建立了一个 Message（android.os.Message）对象，并将它的 what 字段的值指定为 UPDATE_TEXT ，而后调用 Handler 的 sendMessage() 方法将这条 Message 发送出去。很快，Handler 就会收到这条 Message，并在 handleMessage()方法中对它进行处理。注意此时 handleMessage()方法中的代码就是在主线程当中运行的了，因此咱们可以放心地在这里进行 UI 操做。接下来对 Message 携带的 what 字段的值进行判断，若是等于 UPDATE_TEXT，就将 TextView 显示的内容改为 Nice to meet you。

如今从新运行程序，能够看到屏幕的正中央显示着 Hello world。而后点击一下 ChangeText 按钮，显示的内容着就被替换成 Nice to meet you，如图 9.3 所示。

图 9.3

这样你就已经掌握了 Android 异步消息处理的基本用法，使用这种机制就能够出色地解决掉在子线程中更新 UI 的问题。不过恐怕你对它的工做原理还不是很清楚，下面咱们就来分析一下 Android 异步消息处理机制究竟是如何工做的。

9.2.3 解析异步消息处理机制

Android 中的异步消息处理主要由四个部分组成，Message、Handler、MessageQueue 和 Looper。其中 Message 和 Handler 在上一小节中咱们已经接触过了，而 MessageQueue 和 Looper 对于你来讲仍是全新的概念，下面我就对这四个部分进行一下简要的介绍。

1. Message

Message 是在线程之间传递的消息，它能够在内部携带少许的信息，用于在不一样线程之间交换数据。上一小节中咱们使用到了 Message 的 what 字段，除此以外还可使用 arg1 和 arg2 字段来携带一些整型数据，使用 obj 字段携带一个 Object 对象。

2. Handler

Handler 顾名思义也就是处理者的意思，它主要是用于发送和处理消息的。发送消息通常是使用 Handler 的 sendMessage()方法，而发出的消息通过一系列地展转处理后，最终会传递到 Handler 的 handleMessage()方法中。

3. MessageQueue

MessageQueue 是消息队列的意思，它主要用于存放全部经过 Handler 发送的消息。这部分消息会一直存在于消息队列中，等待被处理。每一个线程中只会有一个 MessageQueue 对象。

4. Looper

Looper 是每一个线程中的 MessageQueue 的管家，调用 Looper 的 loop()方法后，就会进入到一个无限循环当中，而后每当发现 MessageQueue 中存在一条消息，就会将它取出，并传递到 Handler 的 handleMessage()方法中。每一个线程中也只会有一个 Looper 对象。了解了 Message、Handler、MessageQueue 以及 Looper 的基本概念后，咱们再来对异步

消息处理的整个流程梳理一遍。首先须要在主线程当中建立一个 Handler 对象，并重写 handleMessage()方法。而后当子线程中须要进行 UI 操做时，就建立一个 Message 对象，并经过 Handler 将这条消息发送出去。以后这条消息会被添加到 MessageQueue 的队列中等待被处理，而 Looper 则会一直尝试从 MessageQueue 中取出待处理消息，最后分发回 Handler 的 handleMessage()方法中。因为 Handler 是在主线程中建立的，因此此时 handleMessage()方法中的代码也会在主线程中运行，因而咱们在这里就能够安心地进行 UI 操做了。整个异步消息处理机制的流程示意图如图 9.4 所示。

图 9.4

一条 Message 通过这样一个流程的展转调用后，也就从子线程进入到了主线程，从不能更新 UI 变成了能够更新 UI，整个异步消息处理的核心思想也就是如此。