Android多线程、Handler和AsyncTask的用法

Android多线程

UI线程

1. 当一个应用程序启动时，Android系统会开启一个线程来执行这个应用，这个线程就叫做主线程(Main Thread)。
2. 主线程是应用程序唯一的，负责所有用户界面的显示和用户操作的响应任务，所有也将其称为UI线程。
3. 不能将耗时操作放在UI线程中执行。
4. 不能再非UI线程中更新UI。

在子线程中更新UI

上面提到不能再非UI线程中更新UI，但是有的时候我们必须在子线程中去执行一些耗时的任务，然后根据任务的执行结果去更新相应的UI控件，这时我们就需要Android提供的异步消息处理机制来解决这个问题！

异步消息处理机制

异步消息处理机制主要由4个部分组成，Message、Handler、MessageQueue和Looper。
1. Message是在线程之间传递的消息，它可以在内部携带少量的信息，用于在不同的线程间交换数据。
2. Handler是处理者的意思，它主要用于发送和处理消息。发送消息一般是使用sendMessage()方法，而发出的消息经过一系列的处理后，会传递的handleMessage()方法中。
3. MessageQueue是消息队列的意思，它主要用于存放所有通过Handler发送的消息。每个线程只会有一个MessageQueue对象
4. Looper是每个线程中MessageQueue的管家，调用loop()方法后，就会进入一个无限循环中，然后每当发现MessageQueue中存在一条消息，就会将它取出，并传递到handleMessage()方法中。每个线程只会有一个Looper对象。

子线程向主线程发送Message

我们这里点击按钮，模拟一个倒计时的效果
首先在我们的布局中加入一个Button和一个TextView

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" tools:context=".MainActivity">

    <Button  android:id="@+id/button" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="倒计时"/>
    <TextView  android:id="@+id/textview" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:padding="10dp" android:background="#30000000" android:text="60秒" />
</LinearLayout>

然后修改MAinActivity中的代码

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {
    private TextView textView;
    private static final int TIME_DESC = 0x23;
    private int count = 60;
    private Handler handler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case TIME_DESC:
                    String time= (String) msg.obj;
                    textView.setText(time);
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        textView = (TextView) findViewById(R.id.textview);
        Button button = (Button) findViewById(R.id.button);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
               new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        while (count>0){
                            count--;
                            try {
                                Thread.sleep(1000);
                            } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                            //Message message = new Message(); 
                            Message message = handler.obtainMessage();
                            message.what = TIME_DESC;
                            message.obj=count+"秒";
                            handler.sendMessage(message);
                        }
                    }
                }).start();
            }
        });
    }
}

运行结果：点击倒计时按钮，就会开始60秒倒计时

主线程向子线程发送Message

在上面一个例子中，想在子线程中进行UI操作，调用sendMessage()方法将消息发送出去，然后主线程的handleMessage()方法接收到这条消息，进行UI操作。
那么相反的，主线程同样的也能通过此方法给子线程发送Message。不过通常都不去用这个东西！这里主要用于加深我们对机制的理解！
首先我们在布局中添加一个按钮，用于点击发送Message

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" tools:context=".MainActivity">
    <Button  android:id="@+id/button" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="主线程给子线程发消息"/>
</LinearLayout>

然后修改MAinActivity中的代码

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;

public class MainActivity extends Activity {
    private Handler handler;
    private static final int TO_MYTHREAD=0x23;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        new MyThread().start();//开启子线程
        Button button= (Button) findViewById(R.id.button);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Message message=new Message();
                message.what=TO_MYTHREAD;
                message.obj="你好，子线程！";
                handler.sendMessage(message);//主线程发送Message
            }
        });
    }
    class MyThread extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            Looper.prepare();
            handler=new Handler(){
                @Override
                public void handleMessage(Message msg) {
                    switch (msg.what){
                        case TO_MYTHREAD:
                            String text= (String) msg.obj;
                            Log.d("MyThread",text);
                            break;
                        default:
                            break;
                    }

                }
            };
            Looper.loop();
        }
    }
}

运行结果：点击按钮，得到打印信息。

使用AsyncTask

AsyncTask可以让我们更加方便的在子线程中对UI进行操作，可以十分简单的从子线程切换到主线程。
AsyncTask是一个抽象类，所有我们必须创建一个子类去继承它，在继承时我们要为AsyncTask类指定三个泛型参数。
1. Params：在执行AsyncTask时需要传入的参数，可用于在后台任务中使用
2. Progress：在后台任务执行时，如果需要在界面上显示当前进度，则使用这里指定的泛型作为进度单位
3. Result：当任务执行完毕后，如果需要对结果进行返回，则使用这里指定的泛型作为返回值的类型。

这里我们模拟一个下载过程，点击按钮，进度条开始增加，并且用一个TextView显示当前下载进度！

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical" tools:context=".MainActivity">
    <TextView  android:id="@+id/textview" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:gravity="center" android:padding="10dp" android:background="#30000000" android:text="已下载0%"/>

    <ProgressBar  android:id="@+id/progressbar" style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:padding="10dp"/>
    <Button  android:id="@+id/button" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="开始下载"/>
</LinearLayout>

然后修改主活动中的代码

import android.app.Activity;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.ProgressBar;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;

public class MainActivity extends Activity {
    private int count=0;
    private ProgressBar progressBar;
    private TextView textview;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        progressBar= (ProgressBar) findViewById(R.id.progressbar);
        textview= (TextView) findViewById(R.id.textview);
        Button button= (Button) findViewById(R.id.button);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                new MyAsyncTask().execute();//启动任务
            }
        });
    }

    class MyAsyncTask extends AsyncTask<Integer,Integer,String>{

        @Override
        protected String doInBackground(Integer... params) {
            while (count<100){
                count++;
                publishProgress(count);
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return "您好，已经下载完毕！";
        }

        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            super.onProgressUpdate(values);
            progressBar.setProgress(values[0]);
            textview.setText("已下载"+values[0]+"%");
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(String s) {
            super.onPostExecute(s);
            Toast.makeText(getApplicationContext(), s, Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
}

运行结果：点击开始下载按钮，进度条增加，且显示当前下载进度

下载完成后，短暂显示提示！