Android多线程
作者:陈正
最本质的多线程:hanlder和message机制:
为何需要多线程:
在日常应用中,我们通常需要处理一些“后台,用户不可见”的操作,例如说,我们需要下载一个音乐,要是你的应用必须等用户下载完成之后才可以进行别的操作,那肯定让用户非常的不爽。这时候,我们通常的做法是,让这些操作去后台执行,然后等后台执行完毕之后,再给用户弹出相应的提示信息。这时候,我们就需要使用多线程机制,然后通过创建一个新的线程来执行这些操作。
明白了,实现需求,我们就准备着手实现了。但是,经过进一步的了解,我们悲剧的发现,android中的线程机制是,只能在UI线程中和用户进行交互。当我们创建了一个新线程,执行了一些后台操作,执行完成之后,我们想要给用户弹出对话框以确认,但是却悲剧的发现,我们根本无法返回UI主线程了。
(说明:何为UI线程:UI线程就是你当前看到的这些交互界面所属的线程)。
这时候,我们如果想要实现这些功能,我们就需要一个android为我们提供的handler和message机制。
先讲解下编程机制:
我们通常在UI线程中创建一个handler,handler相当于一个处理器,它主要负责处理和绑定到该handler的线程中的message。每一个handler都必须关联一个looper,并且两者是一一对应的,注意,这点很重要哦!此外,looper负责从其内部的messageQueue中拿出一个个的message给handler进行处理。因为我们这里handler是在UI线程中实现的,所以经过这么一个handler、message机制,我们就可以回到UI线程中了。
何为handler:处理后台进程返回数据的工作人员。
何为message:后台进程返回的数据,里面可以存储bundle等数据格式
何为messageQueue:是线程对应looper的一部分,负责存储从后台进程中抛回的和当前handler绑定的message,是一个队列。
何为looper:looper相当于一个messageQueue的管理人员,它会不停的循环的遍历队列,然后将符合条件的message一个个的拿出来交给handler进行处理。
注意,handler是在UI线程中声明的,如果我们直接用类似代码执行一个线程的话,实际上并没有创建一个新的线程,因为handler已经跟默认的UI线程中的looper绑定了。
private void test(){ MyHandler handler = new MyHandler(); handler.post(new Runnable(){ @override public void run(){ System.out.println("hello baby"); } } ); }
如果有兴趣的话,可以去看下Handler的默认空构造函数便知道愿意了,里面直接绑定了当前UI线程的looper。
下面给出一个比较简单,并且实用的实例。
package cn.com.src; import cn.com.chenzheng_java.utils.R; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.HandlerThread; import android.os.Looper; import android.os.Message; import android.util.Log; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; /** * @author chenzheng_java * handler和message测试用例 */ public class HanlderMessageTest extends Activity implements OnClickListener{ Button button ; MyHandler handler ; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); button = (Button) this.findViewById(R.id.button1); button.setOnClickListener(this); } // 声明自己的handler private class MyHandler extends Handler{ /** * 使用默认的构造函数,会将handler绑定当前UI线程的looper。 * 如果想使用多线程这里是不能使用默认的构造方法的。 */ public MyHandler() { super(); } public MyHandler(Looper looper){ super(looper); } // 处理具体的message,该方法由父类中进行继承. @Override public void handleMessage(Message msg) { int whatNumber = msg.what; Bundle bundle = (Bundle)msg.obj; Log.i("what", whatNumber+""); Log.i("名称", bundle.getString("name")); Log.i("性别", bundle.getString("sex")); Log.i("年龄", bundle.getString("age")); super.handleMessage(msg); } } // 我自定义的任务,一般都会实现Runnable private class MyThread implements Runnable { /** * 该方法的内部进行具体的任务实现,比如 下载. * Message中包含着想和ui线程交互的数据,原则上,在线程内部是 * 最好不要直接调用handler的。 * */ @Override public void run() { try { Thread.sleep(6000); Message message = Message.obtain(handler); message.what = 10 ; Bundle bundle = new Bundle(); bundle.putString("name", "chenzheng"); bundle.putString("sex", "纯爷们"); bundle.putString("age", "生卒年不详"); message.obj = bundle ; Log.i("通知", "开始发message了哦"); Log.i("通知thread_id:", ""+Thread.currentThread().getId()); message.sendToTarget(); } catch (Exception e) { Log.i("通知", "线程sleep时出错了!"); e.printStackTrace(); } } } @Override public void onClick(View v) { Log.i("通知thread_id:", ""+Thread.currentThread().getId()); // 创建一个包含Looper的线程,这里如果没有HandlerThread的调用,会直接将后边的MyThread放到UI线程队列 HandlerThread myHandlerThread = new HandlerThread("chenzheng_java"); // 启动新线程 myHandlerThread.start(); // 将handler绑定到新线程 handler = new MyHandler(myHandlerThread.getLooper()); // 在新线程中执行任务 handler.post(new MyThread()); } }
这里,很多人不理解,HandlerThread到底是干什么的?
HandlerThread实际上继承自Thread,属于Thread的加强版。在其内部添加了和该Thread相绑定的loop,
public void run() { mTid = Process.myTid(); Looper.prepare(); synchronized (this) { mLooper = Looper.myLooper() notify(); } Process.setThreadPriority(mPriority); onLooperPrepared(); Looper.loop(); mTid = -1; }
从代码中可以看出主要的区别就在于调用了Looper.prepare()、Looper.loop()以启用和开始消息队列。我们自己也可以继承Thread并模仿HandlerThread做一个线程类用于启动新的线程。
Message.sendToTarger()请不要用handler.sendMessage()等方法跑出,因为这样message会将target直接绑定到调用的handler上,还是那句老话,不建议在任务内部出现对handler的直接调用。当然,如果你一定要那么做,我只能说,OK,没问题的。
读到这里,如果你还不明白handler和looper是一一对应的,那你只能倒回去再看几遍了。
源码的一些理解:
Handler:handler最主要的用途还是对消息进行分发和处理,所以我们在提供handler的时候,是被严格要求继承重写handlerMessage方法的。它是很被动的。
Message:可以简单的认为是一个Object对象。只不过有些特殊而已,因为它有一个what属性来与其他message进行区分。可以通过Message message = Message.obtain(handler);或者Message message = Message.obtain();message.setTarget这两种方式指定message的handler。记住,此处一定要显示的指定handler,否则程序会报出空指针异常哦。
MessageQueue:其内部是通过一个ArrayList来实现的,并不是简单的先进先出哦,而是有优先级的。如果我们不对线程优先级进行设计,默认的是先进先出,但是如果我们显示的设置了线程的优先级,是会起作用的哦。
Looper:上面我们说handler是被动的,为什么呢,原因就是looper的存在。Looper的实现就类似一个while(true)的循环一样,然后从里面读取数据,如果读到存在message,就将其传递给相应的handler进行处理。
其他,在android还提供了一些其他的帮助类:
AsyncTask:其内部实现机制就是handler和message机制。通过它可以方便的实现启动一个线程去后台执行复杂操作的需求。
AsyncQueryHandler实际上继承自Handler,它并不和handler一样属于android.os包中,它属于android.content包中,仅仅凭此,我们就知道,这是为了给content内部的应用进行定制的类。实际上,也确实如此,该类是专门为内容提供者提供异步执行的类,该类在哪一个线程中new的,该任务就会在当前线程中执行哦。如图
我们可以看到,除了必要的增删改查之外,还提供了一些在增删改查完成之后执行的相应方法,在这里实际上我们可以添加一些更新展示给用户的数据等操作。
一定要注意,该类直接就绑定了当前线程的looper,它也没有提供有Looper参数的构造方法,所以这点一定要注意。