Android 包括一个应用程序框架、几个应用程序库和一个基于 Dalvik 虚拟机的运行时,所有这些都运行在 Linux 内核之上。
通过利用 Linux 内核的优势,Android 得到了大量操作系统服务,包括进程和内存管理、网络堆栈、驱动程序、硬件抽象层、安全性等相关的服务。
在安装Android应用程序的时候,Android会为每个程序分配一个Linux用户ID,并设置相应的权限,这样其它应用程序就不能访问此应用程序所拥有的数据和资源了。
在 Linux 中,一个用户ID 识别一个给定用户;在 Android 上,一个用户ID 识别一个应用程序。
应用程序在安装时被分配用户 ID,应用程序在设备上的存续期间内,用户ID 保持不变。
默认情况下,每个apk运行在它自己的Linux进程中。当需要执行应用程序中的代码时,Android会启动一个jvm,即一个新的进程来执行,因此不同的apk运行在相互隔离的环境中。
下图显示了:两个 Android 应用程序,各自在其自己的基本沙箱或进程上。他们是不同的Linux user ID。
开发者也可以给两个应用程序分配相同的linux用户id,这样他们就能访问对方所拥有的资源。
为了保留系统资源,拥有相同用户id的应用程序可以运行在同一个进程中,共享同一个jvm。
如下图,显示了两个 Android 应用程序,运行在同一进程上。
不同的应用程序可以运行在相同的进程中。要实现这个功能,首先必须使用相同的私钥签署这些应用程序,然后必须使用 manifest 文件给它们分配相同的 Linux 用户 ID,这通过用相同的值/名定义 manifest 属性 android:sharedUserId 来做到。
当安排执行一个线程后,这个线程会经历几个状态,包括:未启动,激活,睡眠状态等,如下图显示的线程的生存期:
如果使用Java,看下面图更容易点,其实他们描述的意思完全一样:
Java编写的程序都运行在在Java虚拟机(JVM)中,每用java命令启动一个java应用程序,就会启动一个JVM进程。在同一个JVM进程中,有且只有一个进程,就是它自己。在这个JVM环境中,所有程序代码的运行都是以线程来运行的。JVM找到程序程序的入口点main(),然后运行main()方法,这样就产生了一个线程,这个线程称之为主线程。当main方法结束后,主线程运行完成。JVM进程也随即退出。
如下图所示:
Android系统进程
init进程(1号进程),父进程为0号进程,执行根目录底下的init可执行程序,是用户空间进程
——-> /system/bin/sh
——-> /system/bin/mediaserver
——-> zygote
—————–> system_server
—————–>com.android.phone
—————–>android.process.acore(Home)
… …
kthreadd进程(2号进程),父进程为0号进程,是内核进程,其他内核进程都是直接或者间接以它为父进程
当一个程序第一次启动时,Android会同时启动一个对应的主线程(Main Thread),主线程主要负责处理与UI相关的事件,如:用户的按键事件,用户接触屏幕的事件以及屏幕绘图事件,并把相关的事件分发到对应的组件进行处理。所以主线程通常又被叫做UI线程。
在开发Android 应用时必须遵守单线程模型的原则: Android UI操作并不是线程安全的并且这些操作必须在UI线程中执行。
如果在非UI线程中直接操作UI线程,会抛出android.view.ViewRoot$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views,这与普通的java程序不同。
由于UI线程负责事件的监听和绘图,因此,必须保证UI线程能够随时响应用户的需求,UI线程里的操作应该向中断事件那样短小,费时的操作(如网络连接)需要另开线程,否则,如果UI线程超过5s没有响应用户请求,会弹出对话框提醒用户终止应用程序。
如果在新开的线程中需要对UI进行设定,就可能违反单线程模型,因此android采用一种复杂的Message Queue机制保证线程间通信。
Message Queue是一个消息队列,用来存放通过Handler发布的消息。Android在第一次启动程序时会默认会为UI thread创建一个关联的消息队列,可以通过Looper.myQueue()得到当前线程的消息队列,用来管理程序的一些上层组件,activities,broadcast receivers 等等。你可以在自己的子线程中创建Handler与UI thread通讯。
通过Handler你可以发布或者处理一个消息或者是一个Runnable的实例。每个Handler都会与唯一的一个线程以及该线程的消息队列管理。
Looper扮演着一个Handler和消息队列之间通讯桥梁的角色。程序组件首先通过Handler把消息传递给Looper,Looper把消息放入队列。Looper也把消息队列里的消息广播给所有的Handler,Handler接受到消息后调用handleMessage进行处理。
实例如下:
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); editText = (EditText) findViewById(R.id.weather_city_edit); Button button = (Button) findViewById(R.id.goQuery); button.setOnClickListener(this); Looper looper = Looper.myLooper(); //得到当前线程的Looper实例,由于当前线程是UI线程也可以通过Looper.getMainLooper()得到 messageHandler = new MessageHandler(looper); //此处甚至可以不需要设置Looper,因为 Handler默认就使用当前线程的Looper } public void onClick(View v) { new Thread() { public void run() { Message message = Message.obtain(); message.obj = "abc"; messageHandler.sendMessage(message); //发送消息 } }.start(); } Handler messageHandler = new Handler { public MessageHandler(Looper looper) { super(looper); } public void handleMessage(Message msg) { setTitle((String) msg.obj); } }
对于这个实例,当这个activity执行玩oncreate,onstart,onresume后,就监听UI的各种事件和消息。
当我们点击一个按钮后,启动一个线程,线程执行结束后,通过handler发送一个消息,由于这个handler属于UI线程,因此这个消息也发送给UI线程,然后UI线程又把这个消息给handler处理,而这个handler是UI线程创造的,他可以访问UI组件,因此,就更新了页面。
由于通过handler需要自己管理线程类,如果业务稍微复杂,代码看起来就比较混乱,因此android提供了AsyncTask类来解决此问题。
首先继承一下此类,实现以下若干方法,
onPreExecute(), 该方法将在执行实际的后台操作前被UI thread调用。可以在该方法中做一些准备工作,如在界面上显示一个进度条。
doInBackground(Params...), 将在onPreExecute 方法执行后马上执行,该方法运行在后台线程中。这里将主要负责执行那些很耗时的后台计算工作。
可以调用publishProgress方法来更新实时的任务进度。该方法是抽象方法,子类必须实现。
onProgressUpdate(Progress...),在publishProgress方法被调用后,UI thread将调用这个方法从而在界面上展示任务的进展情况,例如通过一个进度条进行展示。
onPostExecute(Result), 在doInBackground 执行完成后,onPostExecute 方法将被UI thread调用,后台的计算结果将通过该方法传递到UI thread.
使用时需要遵循以下规则:
1)Task的实例必须在UI thread中创建
2)execute方法必须在UI thread中调用
3)不要手动的调用这些方法,只调用execute即可
4)该task只能被执行一次,否则多次调用时将会出现异常
示例如下:
import android.app.Activity; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; import android.widget.TextView; public class AnsyTestActivity extends Activity { /** Called when the activity is first created. */ TextView text =null; Button button=null; String str=null; AnsyTry anys=null; double result=0; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); text=(TextView) findViewById(R.id.text); button=(Button) findViewById(R.id.button); str="wei"; button.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { // TODO Auto-generated method stub anys=new AnsyTry(text); anys.execute(str); } }); } class AnsyTry extends AsyncTask<String, TextView, Double>{ TextView te=null; public AnsyTry(TextView te) { super(); this.te = te; } @Override protected Double doInBackground(String... params) { // TODO Auto-generated method stub double dou=0; if(params[0].equals("wei")){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" recive wei"); dou=100; } publishProgress(te); return dou; } @Override protected void onPostExecute(Double result) { // TODO Auto-generated method stub super.onPostExecute(result); System.out.println("postExecute---double---"+result); } @Override protected void onPreExecute() { // TODO Auto-generated method stub\ System.out.println("pretExecute------"); super.onPreExecute(); } @Override protected void onProgressUpdate(TextView... values) { // TODO Auto-generated method stub values[0].setText(values[0].getText()+"1"); super.onProgressUpdate(values); } } }
1>主线程调用AsynTask子类实例的execute()方法后,首先会调用onPreExecute()方法。onPreExecute()在主线程中运行,可以用来写一些开始提示代码。
2>之后启动新线程,调用doInBackground()方法,进行异步数据处理。
3>处理完毕之后异步线程结束,在主线程中调用onPostExecute()方法。onPostExecute()可以进行一些结束提示处理。
补充:在doInBackground()方法异步处理的时候,如果希望通知主线程一些数据(如:处理进度)。这时,可以调用publishProgress()方法。这时,主线程会调用AsynTask子类的onProgressUpdate()方法进行处理。
通过上面的调用关系,我们就可以大概看出一些数据传递关系。如下:
execute()向doInBackground()传递。
doInBackground()的返回值会传递给onPostExecute()。
publishProgress()向progressUpdate()传递。
要点:为了调用关系明确及安全,AsynTask类在继承时要传入3个泛型。第一个泛型对应execute()向doInBackground()的传递类型。第二个泛型对应doInBackground()的返回类型和传递给onPostExecute()的类型。第三个泛型对应publishProgress()向progressUpdate()传递的类型。
传递的数据都是对应类型的数组,数组都是可变长的哦。可以根据具体情况使用。