Android UI線程和非UI線程

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UI線程及Android的單執行緒模式原則

　　當應用啟動，系統會建立一個主線程（main thread）。

　　這個主線程負責向UI組件分發事件（包括繪製事件），也是在這個主線程裡，你的應用和Android的UI組件（components from the Android UI toolkit (components from the android.widget and android.view packages)）發生互動。

　　所以main thread也叫UI thread也即UI線程。

 

　　系統不會為每個組件單獨建立線程，在同一個進程裡的UI組件都會在UI線程裡執行個體化，系統對每一個組件的調用都從UI線程分發出去。

　　結果就是，響應系統回調的方法（比如響應使用者動作的onKeyDown()和各種生命週期回調）永遠都是在UI線程裡運行。

 

　　當App做一些比較重（intensive）的工作的時候，除非你合理地實現，否則單執行緒模式的performance會很poor。

　　特別的是，如果所有的工作都在UI線程，做一些比較耗時的工作比如訪問網路或者資料庫查詢，都會阻塞UI線程，導致事件停止分發（包括繪製事件）。對於使用者來說，應用看起來像是卡住了，更壞的情況是，如果UI線程blocked的時間太長（大約超過5秒），使用者就會看到ANR（application not responding）的對話方塊。

　　另外，Andoid UI toolkit並不是安全執行緒的，所以你不能從非UI線程來操縱UI組件。你必須把所有的UI操作放在UI線程裡，所以Android的單執行緒模式有兩條原則：

　　1.不要阻塞UI線程。

　　2.不要在UI線程之外訪問Android UI toolkit（主要是這兩個包中的組件：android.widget and android.view）。

 

使用Worker線程

　　根據單執行緒模式的兩條原則，首先，要保證應用的響應性，不能阻塞UI線程，所以當你的操作不是即時的那種（not instantaneous），你應該把他們放進單另的線程中（叫做background或者叫worker線程）。

　　比如點擊按鈕後，下載一個圖片然後在ImageView中展示：

public void onClick(View v) {    new Thread(new Runnable() {        public void run() {            Bitmap b = loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");            mImageView.setImageBitmap(b);        }    }).start();}

 

　　這段代碼用新的線程來處理網路操作，但是它違反了第二條原則：

　　Do not access the Android UI toolkit from outside the UI thread.

　　從非UI線程訪問UI組件會導致未定義和不能預料的行為。

 

　　為瞭解決這個問題，Android提供了一些方法，從其他線程訪問UI線程：

• Activity.runOnUiThread(Runnable)
• View.post(Runnable)
• View.postDelayed(Runnable, long)

 

　　比如，上面這段代碼可以這麼改：

public void onClick(View v) {    new Thread(new Runnable() {        public void run() {            final Bitmap bitmap = loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");            mImageView.post(new Runnable() {                public void run() {                    mImageView.setImageBitmap(bitmap);                }            });        }    }).start();}

 

　　這麼改之後就是安全執行緒的了。

　　但是，當操作變得複雜的時候，這種代碼會變得非常複雜，為了處理非UI線程和UI線程之間更加複雜的互動，可以考慮在worker線程中使用一個Handler，來處理UI線程中傳來的訊息。

　　也可以繼承這個類AsyncTask 。

 

Communicating with the UI Thread

　　只有在UI線程中的對象才能操作UI線程中的對象，為了將非UI線程中的資料傳送到UI線程，可以使用一個 Handler運行在UI線程中。

　　Handler是Android framework中管理線程的部分，一個Handler對象負責接收訊息然後處理訊息。

　　你可以為一個新的線程建立一個Handler，也可以建立一個Handler然後將它和已有線程串連。

　　如果你將一個Handler和你的UI線程串連，處理訊息的代碼就將會在UI線程中執行。

 

　　可以在你建立線程池的類的構造方法中執行個體化Handler的對象，然後用全域變數儲存這個對象。

　　要和UI線程串連，執行個體化Handler的時候應該使用Handler(Looper) 這個構造方法。

　　這個構造方法使用了一個 Looper 對象，這是Android系統中線程管理的framework的另一個部分。

　　當你用一個特定的 Looper執行個體來建立一個 Handler時，這個 Handler就運行在這個 Looper的線程中。

 

　　在Handler中，要覆寫handleMessage() 方法。Android系統會在Handler管理的相應線程收到新訊息時調用這個方法。

　　一個特定線程的所有Handler對象都會收到同樣的方法。（這是一個“一對多”的關係）。

 

參考資料

　　官方Training: 與UI線程通訊：

　　http://developer.android.com/training/multiple-threads/communicate-ui.html

　　Guides: Processes and Threads

　　http://developer.android.com/guide/components/processes-and-threads.html

 

　　類參考：

　　http://developer.android.com/reference/android/os/Looper.html

　　http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html

　　http://developer.android.com/reference/android/os/HandlerThread.html

 

　　部落格：

　　Android的線程使用來更新UI----Thread、Handler、Looper、TimerTask等：

　　http://www.cnblogs.com/playing/archive/2011/03/24/1993583.html