這幾天在研究Android的多線程方面的知識,閱讀了許多大牛的文章,發(fā)現(xiàn)Android的多線程方式挺多的,關(guān)于各種方式的優(yōu)缺點也都各有看法,所以這部分的知識還是很容易令人覺得混亂的,所以自己梳理了相關(guān)知識,用自己的角度去簡單總結(jié)這些知識,鞏固自己知識的同時也希望幫助到其他人。
首先,從兩個問題入手:我們?yōu)槭裁葱枰嗑€程機制?什么時候需要到多線程?
答:1、因為Android官方明確聲明在多線程編程時有兩大原則:第一、不要阻塞UI線程(即主線程,下文兩個稱呼可互換)、第二、不要在UI線程之外訪問UI組件。這個話題是老生常談了,想必很多人都明白個中緣由。
2、我對多線程的使用情況歸結(jié)為主要有兩種情況:第一、將任務(wù)從主線程拋到工作線程,第二種情況是將任務(wù)從工作線程拋到主線程。這兩種情況其實跟上面兩個原則是對應(yīng)的。當(dāng)我們有耗時的任務(wù),如果在UI線程中執(zhí)行,那就會阻塞UI線程了,必須要拋到工作線程中去執(zhí)行;而當(dāng)我們要更新UI組件時,就一定得在UI線程里執(zhí)行了,所以就得把在工作線程中執(zhí)行的任務(wù)結(jié)果返回到UI線程中去更新組件了。
我們先從一段代碼開始
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); button = (Button) findViewById(R.id.button); text = (TextView) findViewById(R.id.text);//耗時任務(wù)完成時在該TextView上顯示文本 mRunnable = new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(5000);//模擬耗時任務(wù) } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } text.setText("Task Done!!");//在非UI線程之外去訪問UI組件 } }; button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { Thread thread = new Thread(mRunnable); thread.start(); } }); }
布局上只定義了一個Button和TextView,Button按下時會開啟一個新線程執(zhí)行耗時任務(wù),任務(wù)完成后更新TextView的文本。有點基礎(chǔ)的都能明白這段代碼是有問題的,因為它在非UI線程之外去訪問UI組件了。
那這個時候就得想辦法讓text.setText("Task Done!!");這句代碼拋到UI線程中去執(zhí)行了。對此,我們大概有四種方法,下面分別演示。
有如下5種方式
首先是在上面的Activity中定義一個Handler
Handler mHandler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg){ if(msg.what == 0x123){ text.setText("Task Done!!"); } } };
然后將工作線程的代碼改為下面的樣子
mRunnable = new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(5000);//模擬耗時任務(wù) } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } mHandler.sendEmptyMessage(0x123);//關(guān)于發(fā)消息的方法有很多,比如sendMessage(Message msg),sendMessageDelayed(Message msg, long delayMills)等等,可按具體需求選擇,這里不作擴展 } };
這樣程序運行起來后就不會報錯了。
關(guān)于Handler的底層機制網(wǎng)上有非常多文章作了詳細(xì)的描述,比如有張鴻洋的Android 異步消息處理機制 讓你深入理解 Looper、Handler、Message三者關(guān)系,這里也小小地提一下,為后面的內(nèi)容做一些必要的鋪墊。
一個線程只有一個Looper, 而一個Looper持有一個MessageQueue, 當(dāng)調(diào)用Looper.prepare()時,Looper就與當(dāng)前線程關(guān)聯(lián)起來了(在Activity里沒有顯示調(diào)用Looper.prepare()是因為系統(tǒng)自動在主線程里幫我們調(diào)用了),而Handler是與Looper的線程是綁定的,查看Handler類的源碼可以發(fā)現(xiàn)它幾個構(gòu)造函數(shù),其中有接收一個Looper參數(shù)的,也有不接收Looper參數(shù)的,從上面的代碼上看,我們沒有為Handler指定Looper,那么Handler就默認(rèn)更當(dāng)前線程(即主線程)的Looper關(guān)聯(lián)起來了,之所以啰嗦那么多就是因為這決定了Handler.handlerMessage(msg)方法體里的代碼到底在哪個線程里執(zhí)行,我們再梳理一下,Looper.prepare調(diào)用決定了Looper與哪個線程關(guān)聯(lián),間接決定了與這個Looper相關(guān)聯(lián)的Handler.handlerMessage(msg)方法體里的代碼執(zhí)行的線程。(太啰嗦了)
現(xiàn)在回到上面的代碼,我們的Handler是在主線程里的定義的,所以也默認(rèn)跟主線程的Looper相關(guān)聯(lián),即handlerMessage方法的代碼會在UI線程執(zhí)行,因此更新TextView就不會報錯了。下面這張圖是弄清handlerMessage(msg)方法體里的代碼的執(zhí)行線程的思路
只要將上面代碼中的
mHandler.sendEmptyMessage(0x123);
改成
mHandler.post(new Runnable() { @Override public void run() { text.setText("Task Done!!"); } });
就可以了,可能有人看到new了一個Runnable就以為是又開了一個新線程,事實上并沒有開啟任何新線程,只是使run()方法體的代碼拋到與mHandler相關(guān)聯(lián)的線程中執(zhí)行,經(jīng)過上面的分析我們也知道m(xù)Handler是與主線程關(guān)聯(lián)的,所以更新TextView組件依然發(fā)生在主線程了。
將上面的代碼改成
runOnUiThread(new Runnable() { @Override public void run() { text.setText("Task Done!!"); } });
這個看起來跟上面的方法很像,差別就是這種方法不需要去定義Handler。
將上面的代碼改為
text.post(new Runnable() { @Override public void run() { text.setText("Task Done!!"); } });
這個看起來依舊是跟上面的方法很像,依然不用定義Handler。
這種方法要改動上面整個開新線程的代碼,具體代碼在入門書籍上基本都有,這里就不附上了,思路就是在doInBackground(Params…) 方法里執(zhí)行耗時邏輯,然后在onPostExecute(Result) 中將結(jié)果更新回UI組件。
使用哪種大多數(shù)情況我還是根據(jù)代碼風(fēng)格和習(xí)慣來決定,上面這5種方法具體在效率上是否有巨大差異,我沒有深入研究,這方面有研究的兄弟希望可以在留言里交流一下
正如前言所說,耗時任務(wù)不能在主線程去進行,需要另外開一個線程。分別有下面幾種方法:
這個是最傳統(tǒng)的方法了,相信每個學(xué)過Java基礎(chǔ)的人都知道。無非就是繼承Thread類覆寫run()然后通過thread.start()或?qū)崿F(xiàn)Runnable接口復(fù)寫run()然后New Thread(Runnable).start(),在上面的例子中就是通過這種最普通的方法去開新線程的,不過在實際開發(fā)中,這種開新線程的方法是很不被推薦的,理由如下:1)當(dāng)你有多個耗時任務(wù)時就會開多個新線程,開啟新線程的以及調(diào)度多個線程的開銷是非常大的,這往往會帶來嚴(yán)重的性能問題,例如,你有100個耗時任務(wù),那就開100個線程。2)如果在線程中執(zhí)行循環(huán)任務(wù),只能通過一個Flag來控制它的停止,如while(!iscancel){//耗時任務(wù)}。
在正式介紹HandlerThread前,我們先來看看以下代碼:
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); button = (Button) findViewById(R.id.button); button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { mOtherHandler.sendEmptyMessage(0x124); } }); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { Looper.prepare();//在新線程中調(diào)用 mOtherHandler = new Handler() { //默認(rèn)關(guān)聯(lián)新線程的Looper @Override public void handleMessage(Message msg) { if (msg.what == 0x124) { try { Log.d("HandlerThread", Thread.currentThread().getName());//打印線程名 Thread.sleep(5000);//模擬耗時邏輯 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }; Looper.loop(); } }).start(); }
可以看到這里用的是第一種方法開啟新線程的,但是在新線程里初始化了Looper(因為不是在主線程,所以要我們自己調(diào)用Looper.prepare()和loop()),還定義了一個Handler ,前面我之所以那么啰嗦,就是為了讓你明白:這個Handler的handlerMessage(msg)方法體的代碼是在新線程(工作線程)中執(zhí)行的,而不是主線程(忘了的話拉回去看前面的內(nèi)容),所以我們只需要在Button的點擊事件中調(diào)用sendXXXMessage就可以讓耗時任務(wù)在新線程中執(zhí)行了。
有意思的是,如果我們以非常快的速度連續(xù)點擊兩次Button,你會發(fā)現(xiàn)打印出來的兩條Log是以間隔5秒相繼出現(xiàn)的。這是因為每點一次按鈕并沒有開啟都開啟一個新線程,而只是發(fā)送了一條消息,我們在onCreate()里就已經(jīng)把一個新線程開好了,然后調(diào)用Looper.loop()使這個線程一直處于循環(huán)狀態(tài)了,而我們每發(fā)一條消息,消息都會在MessageQueue里排隊??偠灾还芪覀凕c多少次按鈕,都只有一個工作線程,多個耗時任務(wù)在這個工作線程的隊列中排隊處理。思路如下圖
鋪墊了這么多,可以把HandlerThread拉出來了,查看源碼,你會發(fā)現(xiàn)HandlerThread也是Thread的子類,那豈不是還是跟第一種方法一樣,說是也是,說不是也不是。其實呢,HandlerThread就是對上面的代碼的一種封裝,我們來看看它是怎么用的
handlerThread = new HandlerThread("MyNewThread");//自定義線程名稱 handlerThread.start(); mOtherHandler = new Handler(handlerThread.getLooper()){ @Override public void handleMessage(Message msg){ if (msg.what == 0x124){ try { Log.d("HandlerThread", Thread.currentThread().getName()); Thread.sleep(5000);//模擬耗時任務(wù) } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } };
這段代碼跟前面那一段代碼是完全等價的,HandlerThread的好處是代碼看起來沒前面的版本那么亂,相對簡潔一點。還有一個好處就是通過handlerThread.quit()或者quitSafely()使線程結(jié)束自己的生命周期。
可能有人問了,那用以上方式執(zhí)行完耗時任務(wù)后怎么更新UI組件了,很簡單,完全照著面前所說的將任務(wù)從工作線程拋到主線程的五種方法去做就可以了。
可能又有人問了,那mOtherHandler.post(new Runnable())里的Runnable在哪個線程運行,還是工作線程,只不過這樣就避開了handlerMessage的步驟而已,跟前面的分析還是一樣的原理的。
沒錯,又是它。具體的使用代碼就不貼上來了,到處都有。但值得一說的是,上面說過HandlerThread只開一條線程,任務(wù)都被阻塞在一個隊列中,那么就會使阻塞的任務(wù)延遲了,而AsyncTask開啟線程的方法asyncTask.execute()默認(rèn)是也是開啟一個線程和一個隊列的,不過也可以通過asyncTask.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR, 0)開啟一個含有5個新線程的線程池,也就是說有個5個隊列了,假如說你執(zhí)行第6個耗時任務(wù)時,除非前面5個都還沒執(zhí)行完,否則任務(wù)是不會阻塞的,這樣就可以大大減少耗時任務(wù)延遲的可能性,這也是它的優(yōu)點所在,當(dāng)你想多個耗時任務(wù)并發(fā)的執(zhí)行,那你更應(yīng)該選擇AsyncTask。
最后再小小地提一下IntentService,相信很多人也不陌生,它是Service的子類,用法跟Service也差不多,就是實現(xiàn)的方法名字不一樣,耗時邏輯應(yīng)放在onHandleIntent(Intent intent)的方法體里,它同樣有著退出啟動它的Activity后不會被系統(tǒng)殺死的特點,而且當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完后會自動停止,無須手動去終止它。例如在APP里我們要實現(xiàn)一個下載功能,當(dāng)退出頁面后下載不會被中斷,那么這時候IntentService就是一個不錯的選擇了。
筆者寫技術(shù)文章經(jīng)驗很少,如有紕漏錯誤,歡迎指正交流!
原文地址訪問:Android多線程編程的總結(jié)