Android開發過程中爲什麼要多線程
我們創建的Service、Activity以及Broadcast均是一個主線程處理,這裏我們可以理解爲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,數據庫操作以及網絡下載需要很長時間,爲了不阻塞用戶界面,出現ANR
的響應提示窗口,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
對於從事過J2ME開發的程序員來說Thread比較簡單,直接匿名創建重寫run方法,調用start方法執行即可。或者
從Runnable接口繼承,但對於Android平臺來說UI控件都沒有設計成爲線程安全類型,所以需要引入一些同步的機制
來使其刷新,這點Google在設計Android時倒是參考了下Win32的消息處理機制。
postInvalidate()方法
對於線程中的刷新一個View爲基類的界面,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) 來刷新一個矩形區域,以及延時執行,比
如postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds)或postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds,int
left,int top,intright,int bottom) 方法,其中第一個參數爲毫秒,如下:
void postInvalidate()
void postInvalidate(intleft, int top, int right, int bottom)
void postInvalidateDelayed(longdelayMilliseconds)
void postInvalidateDelayed(longdelayMilliseconds, int left, int top, int right, int bottom)
Handler
當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方法中調用handler對象的postMessage或
sendMessage方法來實現,Android程序內部維護着一個消息隊列,會輪訓處理這些,如果你是Win32程序員可以很好
理解這些消息處理,不過相對於Android來說沒有提供PreTranslateMessage這些干涉內部的方法。
消息的處理者,handler負責將需要傳遞的信息封裝成Message,通過調用handler對象的obtainMessage()來實
現。將消息傳遞給Looper,這是通過handler對象的sendMessage()來實現的。繼而由Looper將Message放入
MessageQueue中。當Looper對象看到MessageQueue中含有Message,就將其廣播出去。該handler對象收到該消息後,
調用相應的handler對象的handleMessage()方法對其進行處理。
Handler主要接受子線程發送的數據,並用此數據配合主線程更新UI.
當應用程序啓動時,Android首先會開啓一個主線程 (也就是UI線程) , 主線程爲管理界面中的UI控件,進行事
件分發,比如說,你要是點擊一個 Button ,Android會分發事件到Button上,來響應你的操作。 如果此時需要一個耗
時的操作,例如:聯網讀取數據, 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,界面會出現假死現象,如果5秒鐘還沒有完成的話,,會收到Android系統的一個錯誤提示 "強制
關閉". 這個時候我們需要把這些耗時的操作,放在一個子線程中,因爲子線程涉及到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就出現了,來解決
這個複雜的問題, 由於Handler運行在主線程中(UI線程中), 它與子線程可以通過Message對象來傳遞數據,這個時
候,Handler就承擔着接受子線程傳過來的(子線程用sedMessage()方法傳弟)Message對象,(裏面包含數據) ,把這
些消息放入主線程隊列中,配合主線程進行更新UI。
Handler一些特點:handler可以分發Message對象和Runnable對象到主線程中,每個Handler實例,都會綁定到創建
他的線程中(一般是位於主線程),
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行
(2)安排一個動作在不同的線程中執行
Handler中分發消息的一些方法
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對象到主線程隊列中,sendMessage類方法,允許你安排一個帶數據的
Message對象到隊列中,等待更新.
Handler實例
// 子類需要繼承Hendler類,並重寫handleMessage(Messagemsg) 方法,用於接受線程數據
// 以下爲一個實例,它實現的功能爲 :通過線程修改界面Button的內容
publicclass MyHandlerActivity extends Activity {
Button button;
MyHandler myHandler;
protected void onCreate(BundlesavedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentview(R.layout.handlertest);
button = (Button)findViewById(R.id.button);
myHandler = new MyHandler();
//當創建一個新的Handler實例時,它會綁定到當前線程和消息的隊列中,開始分發數據
// Handler有兩個作用, (1) :定時執行Message和Runnalbe對象
// (2):讓一個動作,在不同的線程中執行.
//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裏可以包含數據,)
MyThread m = new MyThread();
new Thread(m).start();
}
/**
*接受消息,處理消息 ,此Handler會與當前主線程一塊運行
* */
class MyHandler extends Handler {
public MyHandler() {
}
public MyHandler(Looper L) {
super(L);
}
//子類必須重寫此方法,接受數據
@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 catchblock
e.printStackTrace();
}
Log.d("thread.......","mThread........");
Message msg = new Message();
Bundle b = new Bundle();//存放數據
b.putString("color","我的");
msg.setData(b);
MyHandlerActivity.this.myHandler.sendMessage(msg); //向Handler發送消息,更新UI
}
}
}
Looper
其實Android中每一個Thread都跟着一個Looper,Looper可以幫助Thread維護一個消息隊列,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沒有什麼關係,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中去來實現一個線程
同步機制,Looper對象的執行需要初始化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對象的創建是通過
prepare函數來實現的。同時每一個Looper對象和一個線程關聯。通過調用Looper.myLooper()可以獲得當前線程的
Looper對象創建一個Looper對象時,會同時創建一個MessageQueue對象。除了主線程有默認的Looper,其他線程默認
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),
這樣該線程就有了自己的Looper對象和MessageQueue數據結構了。
Looper從MessageQueue中取出Message然後,交由Handler的handleMessage進行處理。處理完成後,調用Message.recycle()將其放入Message Pool中。
Message
對於Android中Handler可以傳遞一些內容,通過Bundle對象可以封裝String、Integer以及Blob二進制對象,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。對於Handler類提供了重寫方法handleMessage(Message msg) 來判斷,通過msg.what來區分每條信息。將Bundle
解包來實現Handler類更新UI線程中的內容實現控件的刷新操作。相關的Handler對象有關消息發送sendXXXX相關方法
如下,同時還有postXXXX相關方法,這些和Win32中的道理基本一致,一個爲發送後直接返回,一個爲處理後才返回。
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實例對
象的取得,通常使用Message類裏的靜態方法obtain(),該方法有多個重載版本可供選擇;它的創建並不一定是直接創
建一個新的實例,而是先從Message Pool(消息池)中看有沒有可用的Message實例,存在則直接取出返回這個實例。
如果Message Pool中沒有可用的Message實例,則才用給定的參數創建一個Message對象。調用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實例。
finalboolean sendEmptyMessage(intwhat)
finalboolean sendEmptyMessageAtTime(intwhat, long uptimeMillis)
finalboolean sendEmptyMessageDelayed(intwhat, long delayMillis)
finalboolean sendMessage(Messagemsg)
finalboolean sendMessageAtFrontOfQueue(Messagemsg)
boolean sendMessageAtTime(Messagemsg, long uptimeMillis)
finalboolean sendMessageDelayed(Messagemsg, long delayMillis)
MessageQueue
是一種數據結構,見名知義,就是一個消息隊列,存放消息的地方。每一個線程最多隻可以擁有一個
MessageQueue數據結構。創建一個線程的時候,並不會自動創建其MessageQueue。通常使用一個Looper對象對該線程
的MessageQueue進行管理。主線程創建時,會創建一個默認的Looper對象,而Looper對象的創建,將自動創建一個
Message Queue。其他非主線程,不會自動創建Looper,要需要的時候,通過調用prepare函數來實現。
java.util.concurrent對象分析
對於過去從事Java開發的程序員不會對Concurrent對象感到陌生吧,他是JDK 1.5以後新增的重要特性作爲掌上
設備,我們不提倡使用該類,考慮到Android爲我們已經設計好的Task機制,我們這裏Android開發網對其不做過多的
贅述。