Android中的UI线程

一、原理分析

        当应用程序启动时会首先创建一个“主线程”，它是应用程序的入口，负责管理UI、分发事件，所以习惯上也被称作UI线程。UI线程也负责处理与用户交互的操作，当用户触摸了手机屏幕时，UI线程会把触摸事件分发到控件，控件收到事件后会改变自己的状态，同时发送一个请求重新绘制的事件插入到事件队列。UI线程从事件队列里取出这个事件然后进行重绘操作。

        在Android系统中，控件是根据它的一系列的属性值进行绘制的，那么很有可能在控件绘制的过程中，它属性值会被另外一个线程改变，这样以来，可能会导致控件绘制结果出现问题。为了解决这样的问题，大家首先可能会想到使用对象锁。但是对于频繁刷新的绘图操作，使用对象锁必然会造成严重的性能问题，而且也会阻塞UI线程。所以Android把UI线程设计成非线程安全的，并且检查所有对UI的操作是否在UI线程中执行。如果在非UI线程中进行UI操作，则系统会抛出异常。

        Android应用默认只包含一个主线程，所有的操作都在主线程中执行。如果执行非常耗时的操作比如网络操作、数据库操作等就会阻塞UI线程。更糟糕的是，如果UI线程被阻塞的时间超过5秒，用户界面会出现application not responding(ANR) 对话框。避免UI线程被阻塞是应用程序的一个重要任务，如果在应用中需要执行非常耗时的操作，就应该在其他的线程中处理。

        如果在应用中下载网络图片，那么需要创建一个新线程去获取网络图片，在图片完成之后显示到ImageView控件中，Java代码如下：

01 // 实现OnClickListener
02 public void onClick(View v) {
03 //创建新线程执行网络操作
04   new Thread(new Runnable() {
05       public void run() {
06           Bitmap b = loadImageFromNetwork();
07           mImageView.setImageBitmap(b);
08       }
09 }).start();
10
11 }

        这段代码看上去没有什么问题，它创建了新线程进行网络操作，并没有阻塞UI线程，不过，当执行这些代码的时候，系统抛出异常了。原因是在非UI线程里面操作了ImageView控件，由于UI线程不是线程安全的，所以Android不允许这样的操作。如果需要把对UI控件的操作发送到UI线程中执行，可以使用View的post方法来实现。对上面的代码进行做适当的修改，就能让它正确工作，修改后的Java代码如下：

01 // 实现OnClickListener
02 public void onClick(View v) {
03   //创建新线程执行网络操作
04   new Thread(new Runnable() {
05 public void run() {
06         final Bitmap b = loadImageFromNetwork();
07           //在UI线程中执行UI操作
08         mImageView.post(new Runnable() {
09             public void run() {
10                 mImageView.setImageBitmap(b);
11             }
12         });
13     }
14   }).start();
15 }

二、示例分析

        下面通过一个Demo来试验一下，分别在UI线程和非UI线程中更改View的后果。Demo非常简单，通过点击屏幕上方的按钮，加载res文件夹下的图片，并显示在ImageView中。首先在非UI线程中操作，使用的是上述的第一种方法。

        代码如下：

01         mButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
02
03                         @Override
04                         public void onClick(View v) {
05                                 // TODO Auto-generated method stub
06                                 new Thread(new Runnable() {
07
08                                         @Override
09                                         public void run() {
10                                                 // TODO Auto-generated method stub
11                                                 Bitmap mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.savebitmap);
12                                                 mImageView.setImageBitmap(mBitmap);
13
14                                         }
15                                 }).start();
16                         }
17                 });

        点击按钮之后的运行效果如下图所示：

图9-1  Demo运行效果图1

        并且在logcat中提示CalledFromWrongThreadException异常。

        然后通过上述的第二种方法，使用View的post（）方法来实现，代码如下：

01         mButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
02
03                         @Override
04                         public void onClick(View v) {
05                                 // TODO Auto-generated method stub
06                                 new Thread(new Runnable() {
07
08                                         @Override
09                                         public void run() {
10                                                 // TODO Auto-generated method stub
11                                                 final Bitmap mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.savebitmap);
12                                                 mImageView.post(new Runnable() {
13
14                                                         @Override
15                                                         public void run() {
16                                                                 // TODO Auto-generated method stub
17                                                                mImageView.setImageBitmap(mBitmap);
18                                                         }
19                                                 });
20
21                                         }
22                                 }).start();
23                         }
24                 });

        此时，点击按钮之后的运行效果如下图所示：

图9-2  Demo运行效果图2

Demo源代码下载：

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