Android多线程及异步处理问题

2012/11/01 16:02
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1、问题提出
1)为何需要多线程?
2)多线程如何实现?
3)多线程机制的核心是啥?
4)到底有多少种实现方式?
 
2、问题分析
1)究其为啥需要多线程的本质就是 异步处理,直观一点说就是不要让用户感觉到“很卡”。
eg:你点击按钮下载一首歌,接着该按钮一直处于按下状态,那么用户体验就很差。
 
2)多线程实现方式implements Runnable 或 extends Thread
 
3)多线程核心机制是Handler
 
4)提供如下几种实现方式
----1-----Handler
————————————说明1
创建一个Handler时一定要关联一个Looper实例,默认构造方法Handler(),它是关联当前Thread的Looper。
eg:
我们在UI Thread中创建一个Handler,那么此时就关联了UI Thread的Looper!
这一点从源码中可以看出!
精简代码如下:
public Handler() {
        mLooper = Looper.myLooper();
//当前线程的Looper,在Activity创建时,UI线程已经创建了Looper对象
//在Handler中机制中Looper是最为核心的,它一直处于循环读MessageQueue,有
//要处理的Message就将Message发送给当前的Handler实例来处理

        if (mLooper == null) {
            throw new RuntimeException(
                "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
        }
//从以上可以看出,一个Handler实例必须关联一个Looper对象,否则出错

        mQueue = mLooper.mQueue;
//Handler的MessageQueue,它是FIFO的吗?不是!我感觉应该是按时间先后排列
//的!Message与MessageQueue到底是啥关系?感兴趣可以研究一下源码!

        mCallback = null;
    }
 
 
在创建一个Handler的时候也可以指定Looper,此时的Looper对象,可以是当前线程的也可以是其它线程的!
Handler只是处理它所关联的Looper中的MessageQueue中的Message,至于它哪个线程的Looper,Handler并不是很关心!
eg:
我们在UI线程中创建了Handler实例,此时传进Worker线程的Looper,此时依然可以进行业务操作!
eg:
--------------------创建工作者线程
private static final class Worker implements Runnable
 {
  private static final Object mLock = new Object() ;
  private Looper mLooper ;
  
  public Worker(String name)
  {
   final Thread thread = new Thread(null,this,name) ;
   thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY) ;
   thread.start() ;
   
   synchronized(mLock)
   {
    while(mLooper == null)
    {
     try
     {
      mLock.wait() ;
     }
     catch (InterruptedException e)
     {
      e.printStackTrace();
     }
    }
   }
  }
  
  @Override
  public void run() {
   synchronized(mLock)
   {    
    //该方法只能执行一次,一个Thread只能关联一个Looper
       Looper.prepare() ;
       mLooper = Looper.myLooper() ;
       mLock.notifyAll() ;
    }
     Looper.loop() ;
  }
  
  public Looper getLooper()
  {
   return mLooper ;
  }
  
  public void quit()
  {
     mLooper.quit() ;
  }
 }
 
我们可以在UI线程中创建一个Handler同时传入Worker的Looper
eg:
----------------定义自己的Handler
private final class MyHandler extends Handler
 {
  private long id ;
  
  public MyHandler(Looper looper)
  {
   super(looper) ;
  }
  
  @Override
  public void handleMessage(Message msg) {
   switch(msg.what)
   {
   case 100 :
    mTv.setText("" + id) ;
    break ;
   }
  }
 }
 
---------在Activity中创建Handler
this.mWorker = new Worker("workerThread") ;
this.mMyHandler = new MyHandler(this.mWorker.getLooper()) ;
 
---------创建Message
final Message msg = this.mMyHandler.obtainMessage(100);
msg.put("test" , "test") ;
msg.sendToTarget() ;
 
需要注意的是,每一个Message都必须要有自己的Target即Handler实例!
源码如下:
public final Message obtainMessage(int what)
    {
        return Message.obtain(this, what);
    }
 
public static Message obtain(Handler h, int what) {
        Message m = obtain();
        m.target = h ;//可以看出message关联了当前的Handler
        m.what = what;
        return m;
    }
 
以上只是作了一点原理性的说明!
 
    我们平时使用Handler主要是用来处理多线程的异步交互问题!
    由于Android规定只有UI线程才能更新用户界面和接受用户的按钮及触摸事件!
那么就必须保证UI线程不可以被阻塞,从而耗时操作必须要开启一个新的线程来处理!
    那么问题就来了,等耗时操作结束以后,如何把最新的数据反馈给用户呢?而我们目前工作Worker线程中,从而不可以进行UI更新。
    那么怎么办呢?必须要把最新的数据传给UI线程能处理的地方!现在就派到Handler出场了!可Handler到底干了啥呢?简要说明如下:
   Activity所在的UI线程在创建的时候,就关联了Looper和MessageQueue,那么我们又在UI线程里创建了自己的Handler,那么Handler是属于UI线程的,从而它是可以和UI线程交互的!
    UI线程的Looper一直在进行Loop操作MessageQueue读取符合要求的Message给属于它的target即 Handler来处理!所以啊,我们只要在Worker线程中将最新的数据放到Handler所关联的Looper的MessageQueue中,然而 Looper一直在loop操作,一旦有符合要求的Message,就第一时间将Message交给该Message的target即Handler来处理!所以啊,我们在创建Message的时候就应该指定它的target即Handler!
  但我们也可以,new Message() -- > mHandler.sendMessage(msg) ;这是特例!
  如果我们通过obtainMessage()方法获取Message对象,此时Handler就会自动设置Message的target。可以看源码!
 
简单一点说就是:
UI线程或Worker线程提供MessageQueue,Handler向其中填Message,Looper从其中读Message,然后交由Message自己的target即Handler来处理!!最终被从属于UI线程的Handler的handlMessag(Message msg)方法被调用!!
 
这就是Android多线程异步处理最为核心的地方!!
有点罗嗦啊!!
 
*******************************************************************
在UI线程中创建Handler[一般继承HandleMessage(Message msg)]
                                           |
                                           |
            Looper可以属于UI线程或Worker线程
                                           |
                                           |
从属于Looper的MessgeQueue,Looper一直在loop()操作,在loop()中执行msg.target.dispatchMessage(msg);调用Handler的handleMessage(Message msg)
                                           |
                                           |
在 Worker线程中获取Message,然后通过Handler传入MessageQueue
*******************************************************************
 
-----------------在创建一个Looper时,就创建了从属于该Looper的MessageQueue
 private Looper() {
        mQueue = new MessageQueue();
        mRun = true;
        mThread = Thread.currentThread();
    }
 
----2-----View
post(Runnable action)
postDelay(Runnable action , long miliseconds)
 
-----3-----Activity
runOnUiThread(Runnable action)
该方法实现很简单:
public final void runOnUiThread(Runnable action) {
         if (Thread.currentThread() != mUiThread) {
             //如果当前线程不是UI线程
             mHandler.post(action);
         } else {
             action.run();
         }
      }
其中:
 mUiThread = Thread.currentThread() ;
 mHandler = new Handler()   
 
-----4-----AsyncTask<Params,Progress,Result>
Params,Progress,Result都是数据类型,
Params要处理的数据的类型
Progress处理进度的类型
Result处理后返回的结果
 
它是一个异步处理的简单方法!
方法的执行顺序:
1)
onPreExecute() --在UI线程中执行,作一些初始化操作
 
2)
doInBackground(Params... params) --在Worker线程中执行,进行耗时的后台处理,在该方法中可以调用publishProgress(Progress progress) 进行进度处理
 
3)
onProgressUpdate(Progress progress) --在UI线程中执行,进行进度实时处理
 
4)onPostExecute(Result result) --在UI线程中执行, 在doInBackground(Params ... params)返回后调用
 
5)
onCancelled() --在UI线程中执行,在AsyncTask实例调用cancle(true)方法后执行,作一些清理操作
 
几点注意:
AsyncTask必须在UI线程中创建,
asyncTask.execute(Params... params) ;在UI线程中执行,且只能执行一次
要想再次调用execute(Params... params),必须重新创建AsyncTask对象
 
后3种方法本质上都是利用Handler来实现的!
 
3、一点说明
1)具体使用还是要自己去摸索!只作抛砖吧!
2)一些使用的注意之处可以参看API Reference!
2)最好是跟踪分析一下源码!


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