Android开发中的多线程编程技术
Android中的线程
在Android平台中多线程应用很广泛，在UI更新、游戏开发和耗时处理(网络通信等)等方面都需要多线程。Android线程涉及的技术有：Handler;Message;MessageQueue;Looper;HandlerThread。
Android线程应用中的问题与分析
为了介绍这些概念，我们把计时器的案例移植到Android系统上，按照在Frame方式修改之后的代码清单8-4，完整代码请参考chapter8_3工程中 chapter8_3代码部分。
【代码清单8-4】
private String TAG = " chapter8_3 " ;
private Button btnEnd;
private TextView labelTimer;
private Thread clockThread;
private boolean isRunning = true ;
private int timer = 0 ;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
btnEnd = (Button) findViewById(R.id.btnEnd);
btnEnd.setOnClickListener( new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
isRunning = false ;
}
});
labelTimer = (TextView) findViewById(R.id.labelTimer);
/* 线程体是Clock对象本身，线程名字为 " Clock " */
clockThread = new Thread( new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (isRunning) {
try {
Thread.currentThread().sleep( 1000 );
timer ++ ;
labelTimer.setText( " 逝去了 " + timer + " 秒 " );
Log .d(TAG, " lost time " + timer );
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
});
clockThread.start(); /* 启动线程 */
}
}
程序打包运行结果出现了异常，如图8-8所示。
▲图8-8 运行结果异常图
我们打开LogCat窗口，出错日志信息如图8-9所示。
▲图8-9 出错日志
系统抛出的异常信息是“Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views”，在Android中更新UI处理必须由创建它的线程更新，而不能在其他线程中更新。上面的错误原因就在于此。
现在分析一下上面的案例，在上面的程序中有两个线程：一个主线程和一个子线程，它们的职责如图8-10所示。
由于labelTimer是一个UI控件，它是在主线程中创建的，但是它却在子线程中被更新了，更新操作在clockThread线程的run()方法中实现，代码如下：
▲图8-10 线程职责
clockThread = new Thread( new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (isRunning) {
try {
Thread.currentThread().sleep( 1000 );
timer ++ ;
labelTimer.setText( " 逝去了 " + timer + " 秒 " );
Log .d(TAG, " lost time " + timer );
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
});
这样的处理违背了Android多线程编程规则，系统会抛出异常“Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views”。
要解决这个问题，就要明确主线程和子线程的职责。主线程的职责是创建、显示和更新UI控件、处理UI事件、启动子线程、停止子线程;子线程的职责是计算逝去的时间和向主线程发出更新UI消息，而不是直接更新UI。它们的职责如图8-11所示。
▲图8-11 线程职责
主线程的职责是显示UI控件、处理UI事件、启动子线程、停止子线程和更新UI，子线程的职责是计算逝去的时间和向主线程发出更新UI消息。但是新的问题又出现了：子线程和主线程如何发送消息、如何通信呢?
在Android中，线程有两个对象—消息(Message)和消息队列(MessageQueue)可以实现线程间的通信。下面再看看修改之后的代码清单8-5，完整代码请参考chapter8_4工程中chapter8_4代码部分。
【代码清单8-5】
private String TAG = " chapter8_3 " ;
private Button btnEnd;
private TextView labelTimer;
private Thread clockThread;
private boolean isRunning = true ;
private Handler handler;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
btnEnd = (Button) findViewById(R.id.btnEnd);
btnEnd.setOnClickListener( new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
isRunning = false ;
}
});
handler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case 0 :
labelTimer.setText( " 逝去了 " + msg.obj + " 秒 " );
}
}
};
labelTimer = (TextView) findViewById(R.id.labelTimer);
/* 线程体是Clock对象本身，线程名字为 " Clock " */
clockThread = new Thread( new Runnable() {
@Override
public void run() {
int timer = 0 ;
while (isRunning) {
try {
Thread.currentThread().sleep( 1000 );
timer ++ ;
/* labelTimer.setText( " 逝去了 " + timer + " 秒 " ); */
Message msg = new Message();
msg.obj = timer ;
msg.what = 0 ;
handler.sendMessage(msg);
Log .d(TAG, " lost time " + timer );
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
});
clockThread.start(); /* 启动线程 */
}
有的时候为了将Android代码变得更加紧凑，把线程的创建和启动编写在一条语句中，如下面chapter8_5的代码片段。代码清单8-6所示，完整代码请参考chapter8_5工程中 chapter8_5代码部分。