Android:多線程之進程與線程

 進程與線程

　　一般來說，Android中為一個應用程式開啟一個進程進行執行，在這個應用程式中的所有組件，通過單獨的線程進行執行，而其中所有的線程，共用該應用程式進程的資源。當一個應用程式啟動的時候，Android系統啟動一個新的Linux應用程式的進程和一個執行線程。預設情況下，一個應用程式運行中的所有組件運行在相同的進程和線程中，這裡的線程一般稱為主線程。如果一個應用程式的組件開始的時候，已經存在一個進程，那麼應用程式會在與它相同的執行線程中開始這個組件。

進程

　　預設情況下，同一應用程式下的所有組件運行在同一進程中，大多數應用程式不應該改變這個。然而，如果需要控制那個進程屬於那個組件，可以在AndroidManifest.xml檔案中進行配置。一般來說，組件元素：<activity>、<service>、<receiver>、<provider>均支援一個android:process屬性，可以設定這個屬性讓不同的組件單獨運行在自己的進程中，也可以使用這個屬性使不同的應用程式組件運行在相同的進程中，並共用相同的Linux使用者ID和賦予同樣的認證。

　　Tips：<application>元素也支援android:process屬性，用於設定所有的組件。

　　Android在記憶體較低的情況下，會關閉一些優先順序較低的進程以增大記憶體運行更重要的進程，而在這個進程中的所有線程，也會被同時銷毀。在記憶體足夠的情況下，Android系統會視圖儘可能保持應用程式進程，以達到下次的啟動並執行快速啟動，但最終需要移除舊的進程，回收記憶體用於新的或更重要的進程。通過進程的優先順序來判斷是否被回收，一般會回收優先順序低的進程，以給優先順序高的進程騰出資源。

　　下面是五類Android進程，他們的優先順序順序排列：

1. Foreground process：前台進程。
2. Visible prcess：可見進程。
3. Service process：服務進程。
4. Background process：後台進程。
5. Empty process：空進程。

　　Tips：一個進程的優先順序是可以變化的。

 

線程

　　當應用程式啟動時，系統會建立一個執行線程在這個應用程式的的進程中，一般被稱為“主線程”。這個線程是非常重要的，因為它負責把事件分發給響應的使用者組件，包括繪製事件等，因此主線程又被稱為UI線程。系統並不會為每個組件建立一個單獨的線程，而是在UI線程中，完成這些組件的初始化的，因此系統回調方法是運行在UI線程中，如click事件。

　　當程式執行比較複雜的工作來應對使用者互動的時候，哪怕應用程式被正確的執行了，單線程模式也可能會導致運行效能很低下。舉例來說，如果一切的應用功能都發生在UI線程中，當執行耗時操作的時候，如訪問網路或查詢資料，均會阻塞UI先，將導致其他的事件不被分發到事件隊列中，包括螢幕繪製事件。導致從使用者的角度來看，應用程式死掉了。而在Android系統中，當UI線程被阻塞超過幾秒鐘（大約是5秒）的時候，會彈出“應用程式沒有響應”的對話方塊，造成使用者體驗差，可能會迫使使用者決定退出你的應用或者乾脆直接卸載它。

　　此外，Android的UI ToolKit包下的所有組件都不是安全執行緒的，所以，不能在一個單獨的背景工作執行緒中操作這些UI組件，必須在UI線程中操作。因此，對於單執行緒模式，Android有兩個規則：

1. 不能阻塞UI線程
2. 不能在背景工作執行緒中訪問Android UI ToolKit包下的組件。

　　對於耗時的操作，應該放在單獨的線程中。例如：下面通過一個Demo監聽按鈕點擊事件，下載一個圖片，從單獨的線程中，並顯示在一個ImageView中。

 1         btnError2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {             2             @Override 3             public void onClick(View v) { 4                 // 增加一個線程訪問網路 5                 new Thread(new Runnable() { 6                     @Override 7                     public void run() { 8                         // 擷取地址下的圖片 9                         Bitmap btm=loadImageFromNetwork("http://ww4.sinaimg.cn/bmiddle/786013a5jw1e7akotp4bcj20c80i3aao.jpg");10                         imageView1.setImageBitmap(btm);                        11                     }12                 }).start();13                 14             }15         });

　　起初，這似乎是合理的，啟動了一個新線程來訪問網路，但是它違反了規則二，不能在Android UI主線程之外修改UI組件，而在click中new Thread的是一個背景工作執行緒，在背景工作執行緒中無法操作UI組件，以上Demo會報錯。

　　要修正上面的錯誤，Android提供幾種方法可以從其他線程中訪問UI線程：

• Activity.runOnUiThread(Runnable)：運行在指定的UI線程上，如果當前線程是UI線程，那麼立即執行，如果當前線程不是UI線程，則發布到UI線程的事件隊列中。
• View.post(Runnable)：將事件發布到UI線程中，立即被執行。
• View.postDelayed(Runnanle,long)：將事件發布到UI線程中，延遲被執行，延遲數為傳遞的long參數。

　　下面通過兩個Dem來通過上面介紹的方法來操作UI組件：

　　Activity.runOnUiThread：

 1         btnRunOnUiThread.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 2              3             @Override 4             public void onClick(View v) { 5                 new Thread(new Runnable() { 6                      7                     @Override 8                     public void run() { 9                         final Bitmap btm=loadImageFromNetwork("http://ww4.sinaimg.cn/bmiddle/786013a5jw1e7akotp4bcj20c80i3aao.jpg");10                         MainActivity.this.runOnUiThread(new Runnable() {                            11                             @Override12                             public void run() {13                                 imageView1.setImageBitmap(btm);                                14                             }15                         });16                     }17                 }).start();18             }19         });

　　效果示範：

 　　View.post

%201%20%20%20%20%20%20%20%20%20btnPost.setOnClickListener(new%20View.OnClickListener()%20{%202%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%203%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20@Override%204%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20public%20void%20onClick(View%20v)%20{%205%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20new%20Thread(new%20Runnable()%20{%206%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%207%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20@Override%208%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20public%20void%20run()%20{%209%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20final%20Bitmap%20btm=loadImageFromNetwork("http://ww1.sinaimg.cn/bmiddle/88ff29e8jw1e7pjnpfxbrj20dp0a90tb.jpg");10                         imageView1.post(new Runnable() {11                             12                             @Override13                             public void run() {14                                 // TODO Auto-generated method stub15                                 imageView1.setImageBitmap(btm);16                             }17                         });18                     }19                 }).start();                20             }21         });

　　效果示範：