Android(安卓)开发之多线程处理——Handler 详解
Android开发过程中为什么要多线程
我们创建的Service、Activity以及Broadcast均是一个主线程处理,这里我们可以理解为UI线程。但是在操作一
些耗时操作时,比如I/O读写的大文件读写,数据库操作以及网络下载需要很长时间,为了不阻塞用户界面,出现ANR
的响应提示窗口,这个时候我们可以考虑使用Thread线程来解决。
Android中使用Thread线程会遇到哪些问题
对于从事过J2ME开发的程序员来说Thread比较简单,直接匿名创建重写run方法,调用start方法执行即可。或者
从Runnable接口继承,但对于Android平台来说UI控件都没有设计成为线程安全类型,所以需要引入一些同步的机制
来使其刷新,这点Google在设计Android时倒是参考了下Win32的消息处理机制。
postInvalidate()方法
对于线程中的刷新一个View为基类的界面,可以使用postInvalidate()方法在线程中来处理,其中还提供了一些
重写方法比如postInvalidate(int left,int top,int right,int bottom) 来刷新一个矩形区域,以及延时执行,比
如postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds)或postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds,int
left,int top,intright,int bottom) 方法,其中第一个参数为毫秒,如下:
void postInvalidate() void postInvalidate(intleft, int top, int right, int bottom) void postInvalidateDelayed(longdelayMilliseconds) void postInvalidateDelayed(longdelayMilliseconds, int left, int top, int right, int bottom)
Handler
当然推荐的方法是通过一个Handler来处理这些,可以在一个线程的run方法中调用handler对象的postMessage或
sendMessage方法来实现,Android程序内部维护着一个消息队列,会轮训处理这些,如果你是Win32程序员可以很好
理解这些消息处理,不过相对于Android来说没有提供PreTranslateMessage这些干涉内部的方法。
消息的处理者,handler负责将需要传递的信息封装成Message,通过调用handler对象的obtainMessage()来实
现。将消息传递给Looper,这是通过handler对象的sendMessage()来实现的。继而由Looper将Message放入
MessageQueue中。当Looper对象看到MessageQueue中含有Message,就将其广播出去。该handler对象收到该消息后,
调用相应的handler对象的handleMessage()方法对其进行处理。
Handler主要接受子线程发送的数据,并用此数据配合主线程更新UI.
当应用程序启动时,Android首先会开启一个主线程 (也就是UI线程) , 主线程为管理界面中的UI控件,进行事
件分发,比如说,你要是点击一个 Button ,Android会分发事件到Button上,来响应你的操作。 如果此时需要一个耗
时的操作,例如:联网读取数据, 或者读取本地较大的一个文件的时候,你不能把这些操作放在主线程中,,如果你
放在主线程中的话,界面会出现假死现象,如果5秒钟还没有完成的话,,会收到Android系统的一个错误提示 "强制
关闭". 这个时候我们需要把这些耗时的操作,放在一个子线程中,因为子线程涉及到UI更新,,Android主线程是线
程不安全的,也就是说,更新UI只能在主线程中更新,子线程中操作是危险的.这个时候,Handler就出现了,来解决
这个复杂的问题, 由于Handler运行在主线程中(UI线程中), 它与子线程可以通过Message对象来传递数据,这个时
候,Handler就承担着接受子线程传过来的(子线程用sedMessage()方法传弟)Message对象,(里面包含数据) ,把这
些消息放入主线程队列中,配合主线程进行更新UI。
Handler一些特点:handler可以分发Message对象和Runnable对象到主线程中,每个Handler实例,都会绑定到创建
他的线程中(一般是位于主线程),
它有两个作用:
(1)安排消息或Runnable在某个主线程中某个地方执行
(2)安排一个动作在不同的线程中执行
Handler中分发消息的一些方法
post(Runnable) postAtTime(Runnable,long) postDelayed(Runnable long) sendEmptyMessage(int) sendMessage(Message) sendMessageAtTime(Message,long) sendMessageDelayed(Message,long)
以上post类方法允许你排列一个Runnable对象到主线程队列中,sendMessage类方法,允许你安排一个带数据的
Message对象到队列中,等待更新.
Handler实例
// 子类需要继承Hendler类,并重写handleMessage(Messagemsg) 方法,用于接受线程数据
// 以下为一个实例,它实现的功能为 :通过线程修改界面Button的内容
publicclass MyHandlerActivity extends Activity { Button button; MyHandler myHandler; protected void onCreate(BundlesavedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentview(R.layout.handlertest); button = (Button)findViewById(R.id.button); myHandler = new MyHandler(); //当创建一个新的Handler实例时,它会绑定到当前线程和消息的队列中,开始分发数据 // Handler有两个作用, (1) :定时执行Message和Runnalbe对象 // (2):让一个动作,在不同的线程中执行. //它安排消息,用以下方法 // post(Runnable) // postAtTime(Runnable,long) // postDelayed(Runnable,long) // sendEmptyMessage(int) // sendMessage(Message); // sendMessageAtTime(Message,long) // sendMessageDelayed(Message,long) //以上方法以 post开头的允许你处理Runnable对象 //sendMessage()允许你处理Message对象(Message里可以包含数据,) MyThread m = new MyThread(); new Thread(m).start(); } /** *接受消息,处理消息 ,此Handler会与当前主线程一块运行 * */ class MyHandler extends Handler { public MyHandler() { } public MyHandler(Looper L) { super(L); } //子类必须重写此方法,接受数据 @Override public void handleMessage(Message msg){ // TODO Auto-generated method stub Log.d("MyHandler","handleMessage......"); super.handleMessage(msg); //此处可以更新UI Bundle b = msg.getData(); String color =b.getString("color"); MyHandlerActivity.this.button.append(color); } } class MyThread implements Runnable { public void run() { try { Thread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catchblock e.printStackTrace(); } Log.d("thread.......","mThread........"); Message msg = new Message(); Bundle b = new Bundle();//存放数据 b.putString("color","我的"); msg.setData(b); MyHandlerActivity.this.myHandler.sendMessage(msg); //向Handler发送消息,更新UI } }}
Looper
其实Android中每一个Thread都跟着一个Looper,Looper可以帮助Thread维护一个消息队列,昨天的问题 Can't
create handler inside thread 错误 一文中提到这一概念,但是Looper和Handler没有什么关系,我们从开源的代
码可以看到Android还提供了一个Thread继承类HanderThread可以帮助我们处理,在HandlerThread对象中可以通过
getLooper方法获取一个Looper对象控制句柄,我们可以将其这个Looper对象映射到一个Handler中去来实现一个线程
同步机制,Looper对象的执行需要初始化Looper.prepare方法就是昨天我们看到的问题,同时推出时还要释放资源,
使用Looper.release方法。
Looper是MessageQueue的管理者。每一个MessageQueue都不能脱离Looper而存在,Looper对象的创建是通过
prepare函数来实现的。同时每一个Looper对象和一个线程关联。通过调用Looper.myLooper()可以获得当前线程的
Looper对象创建一个Looper对象时,会同时创建一个MessageQueue对象。除了主线程有默认的Looper,其他线程默认
是没有MessageQueue对象的,所以,不能接受Message。如需要接受,自己定义一个Looper对象(通过prepare函数),
这样该线程就有了自己的Looper对象和MessageQueue数据结构了。
Looper从MessageQueue中取出Message然后,交由Handler的handleMessage进行处理。处理完成后,调用Message.recycle()将其放入Message Pool中。
Message
对于Android中Handler可以传递一些内容,通过Bundle对象可以封装String、Integer以及Blob二进制对象,我
们通过在线程中使用Handler对象的 sendEmptyMessage或sendMessage方法来传递一个Bundle对象到Handler处理
器。对于Handler类提供了重写方法handleMessage(Message msg) 来判断,通过msg.what来区分每条信息。将Bundle
解包来实现Handler类更新UI线程中的内容实现控件的刷新操作。相关的Handler对象有关消息发送sendXXXX相关方法
如下,同时还有postXXXX相关方法,这些和Win32中的道理基本一致,一个为发送后直接返回,一个为处理后才返回。
Message:消息对象,Message Queue中的存放的对象。一个Message Queue中包含多个Message。 Message实例对
象的取得,通常使用Message类里的静态方法obtain(),该方法有多个重载版本可供选择;它的创建并不一定是直接创
建一个新的实例,而是先从Message Pool(消息池)中看有没有可用的Message实例,存在则直接取出返回这个实例。
如果Message Pool中没有可用的Message实例,则才用给定的参数创建一个Message对象。调用removeMessages()时,
将Message从Message Queue中删除,同时放入到Message Pool中。除了上面这种方式,也可以通过Handler对象的
obtainMessage()获取一个Message实例。
finalboolean sendEmptyMessage(intwhat) finalboolean sendEmptyMessageAtTime(intwhat, long uptimeMillis) finalboolean sendEmptyMessageDelayed(intwhat, long delayMillis) finalboolean sendMessage(Messagemsg) finalboolean sendMessageAtFrontOfQueue(Messagemsg) boolean sendMessageAtTime(Messagemsg, long uptimeMillis) finalboolean sendMessageDelayed(Messagemsg, long delayMillis)
MessageQueue
是一种数据结构,见名知义,就是一个消息队列,存放消息的地方。每一个线程最多只可以拥有一个
MessageQueue数据结构。创建一个线程的时候,并不会自动创建其MessageQueue。通常使用一个Looper对象对该线程
的MessageQueue进行管理。主线程创建时,会创建一个默认的Looper对象,而Looper对象的创建,将自动创建一个
Message Queue。其他非主线程,不会自动创建Looper,要需要的时候,通过调用prepare函数来实现。
java.util.concurrent对象分析
对于过去从事Java开发的程序员不会对Concurrent对象感到陌生吧,他是JDK 1.5以后新增的重要特性作为掌上
设备,我们不提倡使用该类,考虑到Android为我们已经设计好的Task机制,我们这里Android开发网对其不做过多的
赘述。
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