说说在 Android 中如何实现多线程编程

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当我们执行一些耗时操作,比如发起一条网络请求时,考虑到网速等其他因素,服务器未必会立刻响应我们的请求,那么就必须将这类操作放在子线程中运行,这就需要实现多线程编程。

1 启动线程

Android 多线程编程与 Java 多线程编程语法相同,因为就是 Android 就是基于 Java 语言的嘛 O(∩_∩)O哈哈~

1.1 继承 Thread 类

新建一个类继承自 Thread,然后重写父类的 run() 方法:

public class CustomThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        // 处理耗时逻辑
    }
}

启动线程:

new CustomThread().start(); 

1.2 实现 Runnable 接口

一般采用此方法实现多线程,这样耦合度更低,而且可以实现类的扩展性更好,因为 Java 类支持实现多接口。

public class CustomThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        // 处理耗时逻辑
    }
}

启动线程:

new Thread(new CustomThread()).start();

也可以使用匿名类来实现 Runnable 接口:

//使用匿名类来实现 Runnable 接口
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        //处理耗时逻辑
    }
});

2 更新 UI

Android 的 UI 是线程不安全的,所以如果想要更新应用程序的 UI 元素,就必须在主线程中进行,否则会抛出异常(CalledFromWrongThreadException) 。

假设,我们在子线程中更新 UI:

findViewById(R.id.change).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                textView.setText("饭吃了吗?");
            }
        }).start();
    }
});

执行结果:

APP 崩溃,我们看一下日志,果然抛出了异常:

在子线程中,必须使用异步消息处理机制来更新 UI。

首先,新建异步消息实例:

private Handler handler = new Handler() {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        switch (msg.what) {
            case CHANGE_CONTENT:
                textView.setText("饭吃了吗?");
                break;
            default:
                break;
        }
    }
};

使用异步消息来更新 UI:

findViewById(R.id.change).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    Message message = new Message();
                    message.what = CHANGE_CONTENT;
                    handler.sendMessage(message);
                }
            }).start();
        }
    });

3 异步消息机制

异步消息处理由 4 个部分组成。

3.1 Message

Message 可以在线程之间传递消息。可以在它的内部携带少量数据,用于在不同线程之间进行数据交换。除了 what 字段,还可以使用 arg1 和 arg2 来携带整型数据,使用 obj 来携带 Object 数据。

3.2 Handler

Handler 用于发送(sendMessage 系列方法)与处理消息(handleMessage 方法)。

3.2 MessageQueue

MessageQueue 用于存放所有通过 Handler 发送的消息 。 这部分消息会一直存放在消息队列中,直到被处理 。 每个线程中只会有一个 MessageQueue 对象 。

3.3 Looper

Looper 用于管理 MessageQueue 队列,调用 Looper.loop() 方法之后,就会进入无限循环中,每当发现 MessageQueue 存在一条消息,就会将它取出,并传递到 Handler 的 handleMessage() 方法中。每个线程中只会有一个 Looper 对象。

3.4 异步消息处理流程

  1. 在主线程中创建 Handler 对象,并重写 handleMessage() 方法。
  2. 子线程进行 UI 操作时,创建 Message 对象,通过 Handler 发送这条消息。
  3. Looper 从 MessageQueue 中取出待处理消息。
  4. 最后分发回 Handler 的 handleMessage() 方法中。

Message 经过一系列流转调用后,也就从子线程进入到主线程,这样就可以执行更新 UI 的操作啦 O(∩_∩)O哈哈~

4 AsyncTask

为了更方便地在子线程中进行更新 UI 操作,Android 基于异步处理消息机制封装了一个工具类 AsyncTask。

AsyncTask 是个抽象类,所以要使用它必须创建一个子类 。 在继承时可以指定 3 个泛型参数:

泛型参数 说明
Params 执行 AsyncTask 时传入的参数,用于后台任务。
Progress 执行后台任务时,如果需要在界面中显示当前进度,那么可以在这里指定进度单位。
Result 任务执行后,如果需要返回结果,那么可以在这里指定返回值类型。

继承后,还需要重写以下方法:

方法 说明
void onPreExecute() 后台任务执行前被调用,一般用于界面初始化操作。
Result doInBackground(Params... params) 这个方法内的代码都会在子线程中运行,我们可以在此执行一些耗时操作。如果在子类中指定了 AsyncTask 的第三个泛型参数,那么可以在此直接 return xxx 返回执行结果。注意:在此不可进行 UI 操作,UI 操作请在 publishProgress(Progress...) 方法中完成。
void onProgressUpdate(Progress... values) 当后台任务调用了 publishProgress(Progress...) 方法之后就会调用该方法。该方法所携带的参数就是后台任务传递过来的参数。可在此进行 UI 操作。
void onPostExecute(Result result) 当后台任务通过 return 语句返回时,就会调用该方法。可在此利用返回的数据,进行 UI 更新操作。

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