Android线程与异步消息处理机制

在程序开发时，对于一些比较耗时的操作，我们通常会为其开辟一个单独的线程来执行，这样可以尽可能的减少用户等待的时间。在Android中，默认情况下，所有的操作都是在主线程中进行的，这个主线程负责管理与UI相关的事件，而在我们自己创建的子线程中，又不能对UI组件进行操作，因此，Android提供了消息处理传递机制来解决这一个问题。

1、多线程的常见操作

　　1、创建线程。

　　在Android中，提供了两种创建线程的方法。（一种是通过Thread类的构造方法创建线程对象，并重写run()方法实现，另一种是通过实现Runnable接口来实现。）

　　第一种方法：

　　Thread thread=new Thread(new Runnable(){

　　　　@Override

　　　　public void run(){

　　　　//要执行的操作

　　　　}

　　});

　　thread.start();

　　第二种方法：

　　public class MainActivity extends Activity implement Runnable{

　　@Override

　　public void run(){

　　　　//要执行的操作

　　　　}

　　}

　　2、开启线程

　　3、线程休眠

　　4、中断线程

下面用一个实例来实现上述的这些操作

首先是布局文件：

 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

 2 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

 3     android:layout_width="fill_parent"

 4     android:layout_height="fill_parent" >

 5 

 6     <Button

 7         android:id="@+id/button1"

 8         android:layout_width="wrap_content"

 9         android:layout_height="wrap_content"

10         android:text="@string/start" />

11 

12     <Button

13         android:id="@+id/button2"

14         android:layout_width="wrap_content"

15         android:layout_height="wrap_content"

16         android:text="@string/stop" />    

17 

18 </LinearLayout>

View Code

然后修改默认的Activity：

 1 public class MainActivity extends Activity implements Runnable {

 2     private Thread thread;    //声明线程对象

 3     int i;    //循环变量

 4     

 5     @Override

 6     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

 7         super.onCreate(savedInstanceState);

 8         setContentView(R.layout.main);

 9         Button startButton=(Button)findViewById(R.id.button1);    //获取“开始”按钮

10         startButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {

11             

12             @Override

13             public void onClick(View v) {

14                 i=0;

15                 thread=new Thread(MainActivity.this);    //创建一个线程

16                 thread.start();    //开启线程

17                 

18             }

19         });

20         Button stopButton=(Button)findViewById(R.id.button2);    //获取“停止”按钮

21         stopButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {

22             

23             @Override

24             public void onClick(View v) {

25                 if(thread!=null){

26                     thread.interrupt();    //中断线程

27                     thread=null;

28                 }

29                 Log.i("提示：","中断线程");

30                 

31             }

32         });

33     }

34 

35     @Override

36     protected void onDestroy() {

37 

38         if(thread!=null){

39             thread.interrupt();    //中断线程

40             thread=null;

41         }

42         super.onDestroy();

43     }

44     @Override

45     public void run() {

46         while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){

47             i++;

48             Log.i("循环变量：",String.valueOf(i));

49         }

50         

51     }

52 }

View Code

接下来运行即可。

 

上面只是线程的简单操作。这里推荐一篇写得比较详细的文章：《java中的多线程》

 

2、异步消息处理机制

在上面我们已经介绍了线程相关的知识点，不过此时还没有在新创建的子线程中对UI界面上的内容进行操作，如果用上面的方法进行操作，将会抛出异常。为此，Android中引入了异步消息处理机制，来实现在新创建的线程中操作UI界面。

 

首先，我们来了解一些概念。

什么是异步？

简单来说，就是A和B两个人可以同时做两种事，也就是分别做自己的事。（而不是A做完事后B才开始做事）

什么是消息处理机制？

就应用程序而言，Android系统中JAVA的应用程序和其他系统上相同，都是靠消息驱动来工作的，他们大致的工作原理如下：

1、有一个消息队列，可以往这个消息队列中投递消息。

2、有一个消息循环，不断从消息队列中取出消息，然后处理。

在Android中，一个线程对应一个Looper对象，而一个Looper对象又对应一个MessageQueue（用于存放message）。

接下来，我们来了解几个类：循环者Looper类，消息处理类Handler，消息类Message。

Looper对象用来为一个线程开启一个消息循环，用来操作MessgeQueue。默认情况下，Android中新创建的线程是没有开启消息循环的。（主线程除外）

 

消息处理类（Handler）允许发送和处理Message和Rannable对象到其所在线程的MessageQueue中。（它主要有两个作用：1、将Message或Runnable应用post()方法或sendMessage()方法发送到MessageQueue中，在发送时可以指定延时时间、发送时间或者要携带的bundle数据。当MessageQueue循环到该Message时，调用相应的Handler对象的handlerMessage()方法对其进行处理。2、在子线程中与主线程进行通信，也就是在工作线程中与UI线程进行通信。）另外，在一个线程中只能有一个Looper和MessageQueue，但是可以有多个Handler,而且这些Handler可以共享一个Looper和MessageQueue。

 

消息类(Message)被存放在MessageQueue中，一个MessageQueue中可以包含多个Message对象。每个Message对象可以通过Messhe.obtain()方法或者Handler.obtainMessage()方法获得。

关系如下图：

（图片来源于网络）

下面我们做一个简单的实例。（从子线程获取的数据更新到UI）

布局文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

    android:layout_width="match_parent"

    android:layout_height="match_parent"

    android:orientation="vertical" >

    <Button 

        android:id="@+id/btn"

        android:layout_width="fill_parent"

        android:layout_height="wrap_content"

        android:text="点击改变下方界面"/>

    <TextView 

        android:id="@+id/tv"

        android:layout_marginTop="50dp"

        android:layout_gravity="center"

        android:layout_width="wrap_content"

        android:layout_height="wrap_content"

        android:text="数据没改变前"/>



</LinearLayout>

java代码如下：

public class MainActivity extends Activity {

    

    private TextView tv;



    @Override

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_main);

        Button btn=(Button) findViewById(R.id.btn);

        tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);

        btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {

            

            @Override

            public void onClick(View v) {

                new Thread(new Runnable() {

                    

                    @Override

                    public void run() {

                        Message msg=new Message();

                        msg.obj="您已点击按钮，数据发生改变";//message的内容

                        msg.what=1;//指定message

                        handler.sendMessage(msg);//handler发送message

                        

                    }

                }).start();

                

            }

        });

    }

    

    private Handler handler=new Handler(){

        public void handleMessage(Message msg) {

            switch (msg.what) {

            case 1://获取到what属性为1的message

                tv.setText((String)msg.obj);//将message的内容填充到TextView中

                break;



            default:

                break;

            }

        };

    };

    



}

 

运行程序，结果如下图：

 

此外，关于异步消息处理机制。除了handler外，常用的还有AsyncTask。关于AsyncTask请看另一篇博文《Android AsyncTask 初探》。

 

在子线程中更改UI，更多内容请参考我的另一篇博文《Android 在子线程中更新UI》。

 

以上三个类关系密切并且方法较多，建议大家参考开发文档详细了解：

Looper:http://developer.android.com/intl/zh-cn/reference/android/os/Looper.html

Handler:http://developer.android.com/intl/zh-cn/reference/android/os/Handler.html

message:http://developer.android.com/intl/zh-cn/reference/android/os/Message.html

此外，还有对其三者进行源码分析的一些相关的博客：

http://www.cnblogs.com/zhaoxiaowei/category/568256.html