说说在 Android 中如何实现多线程编程

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。