Android 線程互動

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 在Android開發過程中，耗時操作是不允許寫在主線程（UI線程）中的，以免由於等待時間過長而發生ANR。所以耗時操作需要建立子線程來完成，然而往往這些操作都需要與主線程進行通訊互動（例如更新主線程的UI），但android規定除了UI線程外，其他線程都不可以對UI控制項進行訪問或操控，所以我們需要通過一些方法來實現這些功能。

 

1. Handler：

 

handler是android中專門用來線上程之間傳遞資訊類的工具。API參考：https://developer.android.google.cn/reference/android/os/Handler

1、在B線程中調用Looper.prepare和Looper.loop。（主線程不需要）
2、編寫Handler類，重寫其中的handleMessage方法。
3、建立Handler類的執行個體，並綁定looper
4、調用handler的sentMessage方法發送訊息。

 

• 子線程更新主線程（UI）

因為主線程內建Looper機制，所有我們不用建立Looper：

Handler mHandler = new Handler(){   @Override  public void handleMessage(Message msg) {      super.handleMessage(msg);      switch (msg.what) {          case 1:              //do something,refresh UI;              break;          default:              break;          }      }       };  

 

然後開啟一個子線程，在子線程裡直接使用Handler發送訊息：

new Thread() {    public void run() {　　　　Message message = new Message();
　　　　message.what = 1;　　　　message.obj = "子線程發送的訊息Hi~Hi";　　　　mHandler .sendMessage(message);
　　};}.start();

 

• 子線程之間互動

public class ThreadActivity extends AppCompatActivity {

　　private final String TAG = "ThreadActivity";

　　// 子線程Handler
　　private Handler mSubHandler = null;

　　@Override
　　protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
　　　　super.onCreate(savedInstanceState);
　　　　setContentView(R.layout.activity_thread1);
　　　　new MyThread().start();
　　　　createThread();
　　}

　　/**
　　 * 建立子線程，用於發送訊息
　　 */
　　private void createThread() {
　　　　new Thread() {
　　　　　　@Override
　　　　　　public void run() {
　　　　　　　　int count = 0;
　　　　　　　　while (count < 10) {
　　　　　　　　　　Message msg = new Message();
　　　　　　　　　　msg.obj = "子線程計時器：" + count;
　　　　　　　　　　msg.what = 1;
　　　　　　　　　　// 使用子線程Handler發送訊息
　　　　　　　　　　mSubHandler.sendMessage(msg);
　　　　　　　　　　try {
　　　　　　　　　　　　Thread.sleep(1000);
　　　　　　　　　　} catch (InterruptedException e) {
　　　　　　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　count++;
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}.start();
　　}

　　/**
　　 * 用於接收子線程發送過來的訊息
　　 */
　　class MyThread extends Thread {

　　　　@Override
　　　　public void run() {
　　　　　　Looper.prepare();
　　　　　　mSubHandler = new Handler() {
　　　　　　　　@Override
　　　　　　　　public void handleMessage(Message msg) {
　　　　　　　　　　switch (msg.what) {
　　　　　　　　　　　　case 1:
　　　　　　　　　　　　Log.i(TAG, (String) msg.obj);
　　　　　　　　　　　　break;
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　};
　　　　　　Looper.loop();
　　　　}
　　}
}

 

2. HandlerThread：

HandlerThread是一個包含Looper的Thread，我們可以直接使用這個 Looper 建立 Handler。API參考：https://developer.android.google.cn/reference/android/os/HandlerThread

 

HandlerThread適用於單線程+非同步隊列模型情境，相對Handler + Thread簡潔。

// 也可實現run方法
HandlerThread mHandlerThread = new HandlerThread("HandlerThread_Test");mHandlerThread.start();Handler mThreadHandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()) {    @Override    public void handleMessage(Message msg) {        switch (msg.what) {            case 1:            Log.i(TAG, "threadName--" + Thread.currentThread().getName() + (String) msg.obj);            break;        }    }};   // 發送訊息至HanderThreadmThreadHandler.sendMessage(msg);

 

3. runOnUiThread

Activity 裡面的runOnUiThread（ Runnable ）方法便子線程更新UI更為簡潔。另外還有View.Post(Runnable)和View.PostDelayed(Runnabe,long)方法，用法與runOnUiThread基本相同。

new Thread(new Runnable() {    @Override    public void run() {        try {            Thread.sleep( 1000 );        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }         runOnUiThread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                // 執行UI操作                 Toast.makeText(MainActivity.this, "Test", Toast.LENGTH_SHORT).show();            }        });    }}).start();

 

4. AsyncTask

API參考：https://developer.android.google.cn/reference/android/os/AsyncTask

AsyncTask是一個抽象類別，它是由Android封裝的一個輕量級非同步類。它可以線上程池中執行背景工作，然後把執行的進度和最終結果傳遞給主線程並在主線程中更新UI。AsyncTasks應該用於短操作（最多幾秒）。如果您需要保持線程長時間運行，強烈建議您使用java.util.concurrent包提供的各種API，例如Executor，ThreadPoolExecutor和FutureTask。 非同步任務由3個泛型型別定義：Params，Progress和Result，以及4個步驟：onPreExecute，doInBackground，onProgressUpdate和onPostExecute。

使用AsyncTask時需要繼承AsyncTask類並必須實現doInBackground(params...)方法，大多數情況下學需要實現onPostExecute(Result)方法。

 

private class DownloadFilesTask extends AsyncTask<URL, Integer, Long> {    protected Long doInBackground(URL... urls) {        int count = urls.length;        long totalSize = 0;        for (int i = 0; i < count; i++) {            totalSize += Downloader.downloadFile(urls[i]);            publishProgress((int) ((i / (float) count) * 100));            // Escape early if cancel() is called            if (isCancelled()) break;        }        return totalSize;    }    protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {        setProgressPercent(progress[0]);    }    protected void onPostExecute(Long result) {        showDialog("Downloaded " + result + " bytes");    }}

 

建立成功後執行任務非常簡單：

new DownloadFilesTask().execute(url1, url2, url3); // Params

 

AsyncTask的泛型型別：

• Params：在執行時傳遞給任務的參數類型；
• Progress：非同步任務執行過程中，返回執行進度值的類型；
• Result：背景工作執行結果類型。

並非所有類型都必須在非同步任務中使用，如果不需要使用，則用Void來代替。

rivate class MyTask extends AsyncTask<Void, Void, Void> { ... }

 

當執行一個非同步任務時，需要經曆4個步驟：

• onPreExecute()：在非同步任務執行前，在UI主線和中調用。此步驟通常用於設定任務，例如在用記介面中顯示進度條。
• doInBackground(Params...)：onPreExecute()執行完後，立即在後台線程中調用此方法。此步驟用於執行已耗用時間可能較長的背景工作，參數由execute(params...)傳入。通過此步驟得到結果並返回到最後一步。在計算過程中，可通過調用publishProgress(Progress...)方法，並通過onProgressUpdate(Progress...)更新UI顯示任務執行進度。
  
• onProgressUpdate(Progress...)：當publishProgress(Progress...)方法執行後，此步驟在UI主線程中被調用，並更新UI當前任務進度。
• onPostExecute(Result)：在後台線程計算完成後在UI線程上調用。 後台線程計算的結果作為參數傳遞給此步驟。

AsyncTask還提供了onCancelled()方法，它同樣在主線程中執行，當非同步任務取消時，onCancelled()會被調用，這個時候onPostExecute()則不會被調用，但是要注意的是，AsyncTask中的cancel()方法並不是真正去取消任務，只是設定這個任務為取消狀態，我們需要在doInBackground()判斷終止任務。就好比想要終止一個線程，調用interrupt()方法，只是進行標記為中斷，需要線上程內部進行標記判斷然後中斷線程。

使用AsyncTask還需要注意以下問題：

• 非同步任務的執行個體必須在UI線程中建立，即AsyncTask對象必須在UI線程中建立。
• execute(Params...) 必須在UI線程上執行。
• 不要手動調用onPreExecute(), onPostExecute(Result), doInBackground(Params...), onProgressUpdate(Progress...)方法。
• 該任務只能執行一次（如果嘗試執行第二次執行，則會引發異常）。
• 不能在doInBackground(Params... params)中更改UI組件的資訊。
• AsyncTask不與任何組件綁定生命週期，所以在Activity/或者Fragment中建立執行AsyncTask時，最好在Activity/Fragment的onDestory()調用 cancel(boolean)；
• 如果AsyncTask被聲明為Activity的非靜態內部類，那麼AsyncTask會保留一個對建立了AsyncTask的Activity的引用。如果Activity已經被銷毀，AsyncTask的後台線程還在執行，它將繼續在記憶體裡保留這個引用，導致Activity無法被回收，引起記憶體泄露。
• 旋轉螢幕或Activity在後台被系統殺掉等情況會導致Activity的重新建立，之前啟動並執行AsyncTask（非靜態內部類）會持有一個之前Activity的引用，這個引用已經無效，這時調用onPostExecute()再去更新介面將不再生效。

AsyncTask裡面有兩種線程池供我們調用，預設使用SERIAL_EXECUTOR。AsyncTask的核心線程是5，隊列容量是128，最大線程數是9。

• THREAD_POOL_EXECUTOR, 非同步線程池。
• SERIAL_EXECUTOR，同步線程池。

 

 一個簡單的AsyncTask例子：

自訂AsyncTask：

class TestAsyncTask extends AsyncTask<Integer, Integer, Integer> {    @Override    protected Integer doInBackground(Integer... integers) {        int count = integers[0];        int len = integers[1];        while (count < len) {            int pro = 100 * count / len;            Log.i(TAG, "----------" + pro + ":" + count + ":" + len);            publishProgress(pro);            try {                Thread.sleep(100);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            count++;        }        return count;    }    @Override    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {        mText.setText("Progress：" + values[0] + "%");    }    @Override    protected void onPostExecute(Integer integer) {        mText.setText("Finished：" + integer + "%");    }}

 

建立TestAsyncTask執行個體：

mAsyncTask.execute(0, 100);

 

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