1  AsyncTask实现的原理,和适用的优缺点

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,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.

使用的优点:

l  简单,快捷

l  过程可控

使用的缺点:

l  在使用多个异步操作和并需要进行Ui变更时,就变得复杂起来.

2 Handler异步实现的原理和适用的优缺点

在Handler 异步实现时,涉及到 Handler, Looper, Message,Thread四个对象,实现异步的流程是主线程启动Thread(子线程)àthread(子线程)运行并生成Message- àLooper获取Message并传递给HandleràHandler逐个获取Looper中的Message,并进行UI变更。

使用的优点:

l  结构清晰,功能定义明确

l  对于多个后台任务时,简单,清晰

AsyncTask这个类感觉使用比较简单,就是实现其中几个方法,onPreExecute()方法是在任务刚开始运行时执行的一些初始化操作,比如初 始化一个进度条等等,然后就执行doInBackground()方法这里面主要放业务操作,比如查询数据库等,在这个方法执行的时候会调用 onProgressUpdate(),可以在这个方法中更新UI界面,最后是调用onPostExecute()方法,当得到业务结果后就可以在这个方 法中返回给UI线程,也可以关闭一些执行这个业务时开的一些资源。大家可以看得出AsyncTask这个类是一个泛型类,这个类的三个参数以此对应 doInBackground(String... params),onProgressUpdate(String... values),onPostExecute(String result)的参数,很形象的···如果不需要传参和返回值,可以用Void代替。而doInBackground(String... params)方法的返回值也就是onPostExecute(String result)方法的参数值,因为doInBackground方法执行后返回的值是在onPostExecute(String result)中处理的。

用handler方式处理需要知道与handler相关的几个组件,Looper和Queue,其实Looper的作用就是把handler发送的消息放 到Queue中,并把消息广播给所有与这个Queue相关的handler,而Queue一般是主线程开启的时候就给这个线程分配了一个,所以你要与UI 主线程通信必须用于这个Queue相关联的handler对象才行,一般handler对象在那个线程中创建的就与那个线程的queue关联,所以在UI 线程中创建的handler对象就与UI线程通讯,这样我们就可以在子线程中发送消息给主线程,实现更新UI的功能。那主线程又是怎么处理子线程发送的消 息的呢?其实在生成handler对象的时候我们就要实现handler对象的handleMessage()方法这个方法就是主线程接受并处理子线程发 送过来的消息的方法,从而实现 更新UI线程的功能。

很多网友可能发现Android平台很多应用使用的都是AsyncTask,而并非Thread和Handler去更新UI,这里给大家说下他们到底有什 么区别,我们平时应该使用哪种解决方案。从Android 1.5开始系统将AsyncTask引入到android.os包中,过去在很早1.1和1.0 SDK时其实官方将其命名为UserTask,其内部是JDK 1.5开始新增的concurrent库,做过J2EE的网友可能明白并发库效率和强大性,比Java原始的Thread更灵活和强大,但对于轻量级的使 用更为占用系统资源。Thread是Java早期为实现多线程而设计的,比较简单不支持concurrent中很多特性在同步和线程池类中需要自己去实现 很多的东西,对于分布式应用来说更需要自己写调度代码,而为了Android UI的刷新Google引入了Handler和Looper机制,它们均基于消息实现,有时可能消息队列阻塞或其他原因无法准确的使用。

推荐大家使用AsyncTask代替Thread+Handler的方式,不仅调用上更为简单,经过实测更可靠一些,Google在Browser中大量 使用了异步任务作为处理耗时的I/O操作,比如下载文件、读写数据库等等,它们在本质上都离不开消息,但是AsyncTask相比Thread加 Handler更为可靠,更易于维护,但AsyncTask缺点也是有的比如一旦线程开启即dobackground方法执行后无法给线程发送消息,仅能 通过预先设置好的标记来控制逻辑,当然可以通过线程的挂起等待标志位的改变来通讯,对于某些应用Thread和Handler以及Looper可能更灵 活。

本文主要讲解下AsyncTask的使用以及Handler的应用

首先,我们得明确下一个概念,什么是UI线程。顾名思义,ui线程就是管理着用户界面的那个线程!

android的ui线程操作并不是安全的,并且和用户直接进行界面交互的操作都必须在ui线程中进行才可以。这种模式叫做单线程模式。

我们在单线程模式下编程一定要注意:不要阻塞ui线程、确保只在ui线程中访问ui组件

当我们要执行一个复杂耗时的算法并且最终要将计算结果反映到ui上时,我们会发现,我们根本没办法同时保证上面的两点要求;我们肯定会想到开启一个新的线程,让这个复杂耗时的任务到后台去执行,但是执行完毕了呢?我们发现,我们无法再与ui进行交互了。

为了解决这种情况,android为我们提供了很多办法。

1)、handler和message机制:通过显示的抛出、捕获消息与ui进行交互;

2)、Activity.runOnUiThread(Runnable):如果当前线程为ui线程,则立即执行;否则,将参数中的线程操作放入到ui线程的事件队列中,等待执行。

3)、View.post(Runnable):将操作放入到message队列中,如果放入成功,该操作将会在ui线程中执行,并返回true,否则返回false

4)、View.postDelayed(Runnable, long)跟第三条基本一样,只不过添加了一个延迟时间。

5)、android1.5以后为我们提供了一个工具类来搞定这个问题AsyncTask.

AsyncTask是抽象类,定义了三种泛型类型 Params,Progress,Result。

Params 启动任务执行的输入参数,比如HTTP请求的URL

Progress 后台任务执行的百分比。

Result 后台执行任务最终返回的结果,比如String

用程序调用,开发者需要做的就是实现这些方法。

1) 子类化AsyncTask

2) 实现AsyncTask中定义的下面一个或几个方法

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.

为了正确的使用AsyncTask类,以下是几条必须遵守的准则:

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onPreExecute(), onPostExecute(Result),doInBackground(Params…), onProgressUpdate(Progress…)这几个方法

4) 该task只能被执行一次,否则多次调用时将会出现异常

Java语言:

package cn.com.chenzheng_java;

import android.os.AsyncTask;
/** 
*  
* @author chenzheng_java 
* @description 异步任务AcyncTask示例 
*     
*/
public class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, Object> {

/** 
* 该方法由ui线程进行调用,用户可以在这里尽情的访问ui组件。 
* 很多时候,我们会在这里显示一个进度条啥的,以示后台正在 
* 执行某项功能。 
*/
@Override
protected void onPreExecute() {
super.onPreExecute();
}

/** 
* 该方法由后台进程进行调用,进行主要的耗时的那些计算。 
* 该方法在onPreExecute方法之后进行调用。当然在执行过程中 
* 我们可以每隔多少秒就调用一次publishProgress方法,更新 
* 进度信息 
*/
@Override
protected Object doInBackground(String... params) {
return null;
}

/** 
* doInBackground中调用了publishProgress之后,ui线程就会 
* 调用该方法。你可以在这里动态的改变进度条的进度,让用户知道 
* 当前的进度。 
*/
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
super.onProgressUpdate(values);
}

/** 
* 当doInBackground执行完毕之后,由ui线程调用。可以在这里 
* 返回我们计算的最终结果给用户。 
*/
@Override
protected void onPostExecute(Object result) {
super.onPostExecute(result);
}
}

下面介绍最本质的多线程:hanlder和message机制:

为何需要多线程:

在日常应用中,我们通常需要处理一些“后台,用户不可见”的操作,例如说,我们需要下载一个音乐,要是你的应用必须等用户下载完成之后才可以进行别的操 作,那肯定让用户非常的不爽。这时候,我们通常的做法是,让这些操作去后台执行,然后等后台执行完毕之后,再给用户弹出相应的提示信息。这时候,我们就需 要使用多线程机制,然后通过创建一个新的线程来执行这些操作。

明白了,实现需求,我们就准备着手实现了。但是,经过进一步的了解,我们悲剧的发现,android中的线程机制是,只能在UI线程中和用户进行交互。当 我们创建了一个新线程,执行了一些后台操作,执行完成之后,我们想要给用户弹出对话框以确认,但是却悲剧的发现,我们根本无法返回UI主线程了。

(说明:何为UI线程:UI线程就是你当前看到的这些交互界面所属的线程)。

这时候,我们如果想要实现这些功能,我们就需要一个android为我们提供的handler和message机制。

先讲解下编程机制:

我们通常在UI线程中创建一个handler,handler相当于一个处理器,它主要负责处理和绑定到该handler的线程中的message。每一 个handler都必须关联一个looper,并且两者是一一对应的,注意,这点很重要哦!此外,looper负责从其内部的messageQueue中 拿出一个个的message给handler进行处理。因为我们这里handler是在UI线程中实现的,所以经过这么一个handler、 message机制,我们就可以回到UI线程中了。

何为handler:处理后台进程返回数据的工作人员。

何为message:后台进程返回的数据,里面可以存储bundle等数据格式

何为messageQueue:是线程对应looper的一部分,负责存储从后台进程中抛回的和当前handler绑定的message,是一个队列。

何为looper:looper相当于一个messageQueue的管理人员,它会不停的循环的遍历队列,然后将符合条件的message一个个的拿出来交给handler进行处理。

注意,handler是在UI线程中声明的,如果我们直接用类似代码执行一个线程的话,实际上并没有创建一个新的线程,因为handler已经跟默认的UI线程中的looper绑定了。

如果有兴趣的话,可以去看下Handler的默认空构造函数便知道原因了,里面直接绑定了当前UI线程的looper。

下面给出一个比较简单,并且实用的实例。

Java语言:
package cn.com.src;

import cn.com.chenzheng_java.utils.R;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.HandlerThread;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;

/** 
* @author chenzheng_java 
* handler和message测试用例 
*/
public class HanlderMessageTest extends Activity implements OnClickListener{
Button button ;
MyHandler handler ;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
button = (Button) this.findViewById(R.id.button1);
button.setOnClickListener(this);

}

// 声明自己的handler  
private class MyHandler extends Handler{
/** 
* 使用默认的构造函数,会将handler绑定当前UI线程的looper。 
* 如果想使用多线程这里是不能使用默认的构造方法的。 
*/
public MyHandler() {
super();
}

public MyHandler(Looper looper){
super(looper);
}

// 处理具体的message,该方法由父类中进行继承.  
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
int whatNumber = msg.what;
Bundle bundle = (Bundle)msg.obj;
Log.i("what", whatNumber+"");
Log.i("名称", bundle.getString("name"));
Log.i("性别", bundle.getString("sex"));
Log.i("年龄", bundle.getString("age"));
super.handleMessage(msg);
}
}

// 我自定义的任务,一般都会实现Runnable  
private class MyThread implements Runnable {
/** 
* 该方法的内部进行具体的任务实现,比如 下载. 
* Message中包含着想和ui线程交互的数据,原则上,在线程内部是 
* 最好不要直接调用handler的。 
* */
@Override
public void run() {

try {
Thread.sleep(6000);
Message message = Message.obtain(handler);
message.what = 10 ;
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("name", "chenzheng");
bundle.putString("sex", "纯爷们");
bundle.putString("age", "生卒年不详");
message.obj = bundle ;
Log.i("通知", "开始发message了哦");
Log.i("通知thread_id:", ""+Thread.currentThread().getId());
message.sendToTarget();
catch (Exception e) {
Log.i("通知", "线程sleep时出错了!");
e.printStackTrace();
}
}
}

@Override
public void onClick(View v) {
Log.i("通知thread_id:", ""+Thread.currentThread().getId());

// 创建一个包含Looper的线程,这里如果没有HandlerThread的调用,会直接将后边的MyThread放到UI线程队列  
HandlerThread myHandlerThread = new HandlerThread("chenzheng_java");
// 启动新线程  
myHandlerThread.start();
// 将handler绑定到新线程  
handler = new MyHandler(myHandlerThread.getLooper());
// 在新线程中执行任务   
handler.post(new MyThread());
}
}

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