Android入门(十七)Android多线程

原文链接：http://www.orlion.ga/670/

一、在子线程中更新UI

Android中不允许在子线程中更新UI,只能在主线程中更新，但是我们有时候必须在子线程中执行一些耗时的任务，然后根据运行结果来更新UI，对于这种情况Android提供了一套异步消息处理机制。

创建项目AndroidThreadDemo,修改activity_main.xml:

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">
    
    <Button 
        android:id="@+id/change_text"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Change Text" />

    <TextView
        android:id="@+id/text"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:text="@string/hello_world" 
        android:textSize="20sp"/>

</RelativeLayout>

MainActivity.java:

package ga.orlion.androidthreaddemo;

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

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener{

	public static final int UPDATE_TEXT = 1;

	private TextView text;

	private Button changeText;

	private Handler handler = new Handler() {
		public void handleMessage(Message msg) {
			switch (msg.what) {
			case UPDATE_TEXT:
				// 在这里可以进行UI操作
				text.setText("Nice to meet you");
				break;
			default:
				break;
			}
		}
	};
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		text = (TextView) findViewById(R.id.text);
		changeText = (Button) findViewById(R.id.change_text);
		changeText.setOnClickListener(this);
	}
	@Override
	public void onClick(View v) {
		switch (v.getId()) {
		case R.id.change_text:
			new Thread(new Runnable() {

				@Override
				public void run() {
					Message message = new Message();
					message.what = UPDATE_TEXT;
					handler.sendMessage(message); // 将message对象发送过去
				}

			}).start();;
			break;
		default:
			break;
		}
	}

}

这里我们先是定义了一个整型常量 UPDATE_TEXT， 用于表示更新 TextView这个动作。然后新增一个 Handler对象，并重写父类的 handleMessage方法，在这里对具体的 Message进行处理。如果发现 Message的 what字段的值等于 UPDATE_TEXT，就将 TextView显示的内容改成 Nice to meet you。

下面再来看一下 Change Text按钮的点击事件中的代码。可以看到，这次我们并没有在子线程里直接进行 UI操作，而是创建了一个 Message（android.os.Message）对象，并将它的 what 字段的值指定为 UPDATE_TEXT，然后调用 Handler 的 sendMessage()方法将这条Message发送出去。很快，Handler就会收到这条 Message，并在 handleMessage()方法中对它进行处理。注意此时 handleMessage()方法中的代码就是在主线程当中运行的了，所以我们可以放心地在这里进行 UI操作。接下来对 Message携带的 what字段的值进行判断，如果等于UPDATE_TEXT，就将 TextView显示的内容改成 Nice to meet you。

二、解析异步处理机制

Android中的异步处理主要由四个部分组成，Message、Handler、MessageQueue和Looper

1.Message

Message是在线程间传递的消息，它可以在内部携带少量的信息，用于在不同线程之间交换数据，上面的代码中我们用了Message的what字段，除此之外还可以使用arg1和arg2字段来携带整型数据，使用obj字段携带一个Object对象

2.Handler

Handler顾名思义也就是处理者的意思，它主要是用于发送和处理消息的。发送消息一般是使用Handler的sendMessage()方法，而发出的消息经过一系列地辗转处理后，最终会传递到Handler的handleMessage()方法中。

3.MessageQueue

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。这部分消息会一直存在于消息队列中，等待被处理。每个线程中只会有一个MessageQueue对象

4.Looper

Looper是每个线程中的MessageQueue的管家，调用Looper的loop()方法后，就会进入到一个无限循环中，然后每当发现MessageQueue中存在一条消息，就会将它取出并传递到Handler的handleMessage()方法中。每个线程中也会只有一个Looper对象。

异步消息处理的整个流程：首先需要在主线程中创建一个Handler对象，并重写handleMessage()方法，然后当子线程中需要进行UI操作时，就创建一个Message对象，并通过Handler将这条消息发送出去。之后这条消息会被添加到MessageQueue的队列中等待被处理，而Looper则会一直尝试从MessageQueue中取出待处理消息，最后分发会Handler的handleMessage()方法中。由于Handler是在主线程中被创建的，所以此时handleMessage()方法中的代码也会在主线程中执行。

一条Message经过这样一个流程的辗转调用后，也就从子线程进入到了主线程，从不能

更新 UI变成了可以更新 UI，整个异步消息处理的核心思想也就是如此。

三、使用AsyncTask

AsyncTask是一个抽象类，在继承时我们可以为AsyncTask类指定三个泛型参数，这三个参数的用途如下：

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

后台任务执行时，如果需要在界面上显示当前的进度，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类型

因此，一个最简单的自定义AsyncTask可以写成如下：

class DownloadTask extends AsyncTask<Void , Integer , Boolean>{
}

这里我们把AsyncTask的第一个泛型参数指定为Void，表示在执行AsyncTask的时候不需要传入参数给后台任务。第二个放行参数指定为Integer，表示使用整型数据来作为进度显示单位。第三个泛型参数指定为Boolean，则表示使用布尔型数据来反馈执行结果。

目前我们自定义DownloadTask还是一个空任务，并不能进行任何实际的操作，我们还需要取重写AsyncTask中的几个方法才能完成对任务的定制。经常需要去重写的方法有一下四个：

1.onPreExecute()

这个方法会在后台任务执行之前调用，用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框

2.doInBackground(Params…)

这个方法中的所有代码都会在子线程中运行，我们应该在这里去处理所有的耗时任务。任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果返回，如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void，就可以不返回任务执行结果。注意，在这个方法中是不可以进行UI操作的，如果需要更新UI元素，比如说反馈当前任务的执行进度，可以调用publishProgress（Progress…）方法来完成

3.onProgressUpdate(Progress…)

当在后台任务中调用了publishProgress(Progress…)方法后，这个方法就会很快被调用，方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。在这个方法中可以对UI进行操作，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。

4.onPostExecute(Result)

当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法就会很快被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中，可以利用返回的数据来进行一些UI操作，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。

因此，一个完整的自定义AsyncTask就可以写成如下方式：

class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> {
    @Override
    protected void onPreExecute() {
        progressDialog.show(); // 显示进度对话框
    }
    @Override
    protected Boolean doInBackground(Void... params) {
        try {
            while (true) {
                int downloadPercent = doDownload(); // 这是一个虚构的方法
                publishProgress(downloadPercent);
                if (downloadPercent >= 100) {
                    break;
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
        return true;
    }
    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
        // 在这里更新下载进度
        progressDialog.setMessage("Downloaded " + values[0] + "%");
    }
    @Override
    protected void onPostExecute(Boolean result) {
        progressDialog.dismiss(); // 关闭进度对话框
        // 在这里提示下载结果
        if (result) {
            Toast.makeText(context, "Download succeeded",
            Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } else {
            Toast.makeText(context, " Download failed",
            Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
}

在这个 DownloadTask中，我们在 doInBackground()方法里去执行具体的下载任务。这个方法里的代码都是在子线程中运行的，因而不会影响到主线程的运行。注意这里虚构了一个doDownload()方法，这个方法用于计算当前的下载进度并返回，我们假设这个方法已经存在了。在得到了当前的下载进度后，下面就该考虑如何把它显示到界面上了，由于doInBackground()方法是在子线程中运行的，在这里肯定不能进行 UI操作，所以我们可以调用 publishProgress()方法并将当前的下载进度传进来，这样 onProgressUpdate()方法就会很快被调用，在这里就可以进行 UI操作了。

当下载完成后，doInBackground()方法会返回一个布尔型变量，这样 onPostExecute()方法就会很快被调用，这个方法也是在主线程中运行的。然后在这里我们会根据下载的结果来弹出相应的 Toast提示，从而完成整个 DownloadTask任务。

简单来说，使用 AsyncTask的诀窍就是，在 doInBackground()方法中去执行具体的耗时任务，在 onProgressUpdate()方法中进行 UI操作，在 onPostExecute()方法中执行一些任务的收尾工作。

如果想要启动这个任务，只需编写以下代码即可：

new DownloadTask().execute();