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Android多线程的四种方式

在新线程执行完耗时的逻辑后,往往需要将结果反馈给界面,进行UI更新。Android的UI toolkit不是线程安全的,不能在非UI线程进行UI的更新,所有对界面的更新必须在UI线程进行。

作者:佚名来源:Android开发中文站|2017-04-17 19:31

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当我们启动一个App的时候,Android系统会启动一个Linux Process,该Process包含一个Thread,称为UI Thread或Main Thread。通常一个应用的所有组件都运行在这一个Process中,当然,你可以通过修改四大组件在Manifest.xml中的代码块(<activity><service><provider><receiver>)中的android:process属性指定其运行在不同的process中。当一个组件在启动的时候,如果该process已经存在了,那么该组件就直接通过这个process被启动起来,并且运行在这个process的UI Thread中。

UI Thread中运行着许多重要的逻辑,如系统事件处理,用户输入事件处理,UI绘制,Service,Alarm等,如下图:

UI Thread包含的逻辑

而我们编写的代码则是穿插在这些逻辑中间,比如对用户触摸事件的检测和响应,对用户输入的处理,自定义View的绘制等。如果我们插入的代码比价耗时,如网络请求或数据库读取,就会阻塞UI线程其他逻辑的执行,从而导致界面卡顿。如果卡顿时间超过5秒,系统就会报ANR错误。所以,如果要执行耗时的操作,我们需要另起线程执行。

在新线程执行完耗时的逻辑后,往往需要将结果反馈给界面,进行UI更新。Android的UI toolkit不是线程安全的,不能在非UI线程进行UI的更新,所有对界面的更新必须在UI线程进行。

Android提供了四种常用的操作多线程的方式,分别是:

1. Handler+Thread

2. AsyncTask

3. ThreadPoolExecutor

4. IntentService

下面分布对四种方式进行介绍。

Handler+Thread

Android主线程包含一个消息队列(MessageQueue),该消息队列里面可以存入一系列的Message或Runnable对象。通过一个Handler你可以往这个消息队列发送Message或者Runnable对象,并且处理这些对象。每次你新创建一个Handle对象,它会绑定于创建它的线程(也就是UI线程)以及该线程的消息队列,从这时起,这个handler就会开始把Message或Runnable对象传递到消息队列中,并在它们出队列的时候执行它们。

Handler Thread原理图

Handler可以把一个Message对象或者Runnable对象压入到消息队列中,进而在UI线程中获取Message或者执行Runnable对象,Handler把压入消息队列有两类方式,Post和sendMessage:

Post方式:

Post允许把一个Runnable对象入队到消息队列中。它的方法有:

post(Runnable)/postAtTime(Runnable,long)/postDelayed(Runnable,long)

对于Handler的Post方式来说,它会传递一个Runnable对象到消息队列中,在这个Runnable对象中,重写run()方法。一般在这个run()方法中写入需要在UI线程上的操作。

handler post用法

sendMessage:

sendMessage允许把一个包含消息数据的Message对象压入到消息队列中。它的方法有:sendEmptyMessage(int)/sendMessage(Message)/sendMessageAtTime(Message,long)/sendMessageDelayed(Message,long)

Handler如果使用sendMessage的方式把消息入队到消息队列中,需要传递一个Message对象,而在Handler中,需要重写handleMessage()方法,用于获取工作线程传递过来的消息,此方法运行在UI线程上。Message是一个final类,所以不可被继承。

handler定义

handler sendMessage用法

优缺点

1. Handler用法简单明了,可以将多个异步任务更新UI的代码放在一起,清晰明了

2. 处理单个异步任务代码略显多

适用范围

1.多个异步任务的更新UI

AsyncTask

AsyncTask是android提供的轻量级的异步类,可以直接继承AsyncTask,在类中实现异步操作,并提供接口反馈当前异步执行的程度(可以通过接口实现UI进度更新),最后反馈执行的结果给UI主线程。

AsyncTask通过一个阻塞队列BlockingQuery<Runnable>存储待执行的任务,利用静态线程池THREAD_POOL_EXECUTOR提供一定数量的线程,默认128个。在Android 3.0以前,默认采取的是并行任务执行器,3.0以后改成了默认采用串行任务执行器,通过静态串行任务执行器SERIAL_EXECUTOR控制任务串行执行,循环取出任务交给THREAD_POOL_EXECUTOR中的线程执行,执行完一个,再执行下一个。

用法举例:

  1. class DownloadTask extends AsyncTask<IntegerInteger, String>{   
  2.     // AsyncTask<Params, Progress, Result> 
  3.     //后面尖括号内分别是参数(例子里是线程休息时间),进度(publishProgress用到),返回值类型 
  4.     @Override 
  5.     protected void onPreExecute() { 
  6.         //第一个执行方法 
  7.         super.onPreExecute(); 
  8.     } 
  9.     @Override 
  10.     protected String doInBackground(Integer... params) { 
  11.         //第二个执行方法,onPreExecute()执行完后执行 
  12.         for(int i=0;i<=100;i++){ 
  13.             publishProgress(i); 
  14.             try { 
  15.                 Thread.sleep(params[0]); 
  16.             } catch (InterruptedException e) { 
  17.                 e.printStackTrace(); 
  18.             } 
  19.         } 
  20.         return "执行完毕"
  21.     } 
  22.     @Override 
  23.     protected void onProgressUpdate(Integer... progress) { 
  24.         //这个函数在doInBackground调用publishProgress时触发,虽然调用时只有一个参数 
  25.         //但是这里取到的是一个数组,所以要用progesss[0]来取值 
  26.         //第n个参数就用progress[n]来取值 
  27.         tv.setText(progress[0]+"%"); 
  28.         super.onProgressUpdate(progress); 
  29.     } 
  30.     @Override 
  31.     protected void onPostExecute(String result) { 
  32.         //doInBackground返回时触发,换句话说,就是doInBackground执行完后触发 
  33.         //这里的result就是上面doInBackground执行后的返回值,所以这里是"执行完毕" 
  34.         setTitle(result); 
  35.         super.onPostExecute(result); 
  36.     } 
  37.  

优缺点

1. 处理单个异步任务简单,可以获取到异步任务的进度

2. 可以通过cancel方法取消还没执行完的AsyncTask

3. 处理多个异步任务代码显得较多

适用范围

1.单个异步任务的处理

ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor提供了一组线程池,可以管理多个线程并行执行。这样一方面减少了每个并行任务独自建立线程的开销,另一方面可以管理多个并发线程的公共资源,从而提高了多线程的效率。所以ThreadPoolExecutor比较适合一组任务的执行。Executors利用工厂模式对ThreadPoolExecutor进行了封装,使用起来更加方便。

ThreadPoolExecutor

Executors提供了四种创建ExecutorService的方法,他们的使用场景如下:

1. Executors.newCachedThreadPool()

创建一个定长的线程池,每提交一个任务就创建一个线程,直到达到池的最大长度,这时线程池会保持长度不再变化

2. Executors.newFixedThreadPool()

创建一个可缓存的线程池,如果当前线程池的长度超过了处理的需要时,它可以灵活的回收空闲的线程,当需要增加时,

它可以灵活的添加新的线程,而不会对池的长度作任何限制

3. Executors.newScheduledThreadPool()

创建一个定长的线程池,而且支持定时的以及周期性的任务执行,类似于Timer

4. Executors.newSingleThreadExecutor()

创建一个单线程化的executor,它只创建唯一的worker线程来执行任务

适用范围

1. 批处理任务

IntentService

IntentService继承自Service,是一个经过包装的轻量级的Service,用来接收并处理通过Intent传递的异步请求。客户端通过调用startService(Intent)启动一个IntentService,利用一个work线程依次处理顺序过来的请求,处理完成后自动结束Service。

特点

1. 一个可以处理异步任务的简单Service

原文链接:http://www.jianshu.com/p/2b634a7c49ec

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【责任编辑:枯木 TEL:(010)68476606】

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