進程和線程
當某個應用組件啓動且該應用沒有運行其他任何組件時，Android 系統會使用單個執行線程爲應用啓動新的 Linux 進程。默認情況下，同一應用的所有組件在相同的進程和線程（稱爲“主”線程）中運行。 如果某個應用組件啓動且該應用已存在進程（因爲存在該應用的其他組件），則該組件會在此進程內啓動並使用相同的執行線程。 但是，您可以安排應用中的其他組件在單獨的進程中運行，併爲任何進程創建額外的線程。
進程
默認情況下，同一應用的所有組件均在相同的進程中運行，且大多數應用都不會改變這一點。 但是，如果您發現需要控制某個組件所屬的進程，則可在清單文件中執行此操作。
各類組件元素的清單文件條目< activity>、< service>、< receiver> 和 < provider>均支持 android:process 屬性，此屬性可以指定該組件應在哪個進程運行。您可以設置此屬性，使每個組件均在各自的進程中運行，或者使一些組件共享一個進程，而其他組件則不共享。 此外，您還可以設置 android:process，使不同應用的組件在相同的進程中運行，但前提是這些應用共享相同的 Linux 用戶 ID 並使用相同的證書進行簽署。
此外，< application> 元素還支持 android:process 屬性，以設置適用於所有組件的默認值。
如果內存不足，而其他爲用戶提供更緊急服務的進程又需要內存時，Android 可能會決定在某一時刻關閉某一進程。在被終止進程中運行的應用組件也會隨之銷燬。 當這些組件需要再次運行時，系統將爲它們重啓進程。
決定終止哪個進程時，Android 系統將權衡它們對用戶的相對重要程度。例如，相對於託管可見 Activity 的進程而言，它更有可能關閉託管屏幕上不再可見的 Activity 的進程。 因此，是否終止某個進程的決定取決於該進程中所運行組件的狀態。 下面，我們介紹決定終止進程所用的規則。
進程生命週期
Android 系統將盡量長時間地保持應用進程，但爲了新建進程或運行更重要的進程，最終需要移除舊進程來回收內存。 爲了確定保留或終止哪些進程，系統會根據進程中正在運行的組件以及這些組件的狀態，將每個進程放入“重要性層次結構”中。 必要時，系統會首先消除重要性最低的進程，然後是重要性略遜的進程，依此類推，以回收系統資源。
重要性層次結構一共有 5 級。以下列表按照重要程度列出了各類進程（第一個進程最重要，將是最後一個被終止的進程）：
1、前臺進程
用戶當前操作所必需的進程。如果一個進程滿足以下任一條件，即視爲前臺進程：
● 託管用戶正在交互的 Activity（已調用 Activity 的 onResume() 方法）
● 託管某個 Service，後者綁定到用戶正在交互的 Activity
● 託管正在“前臺”運行的 Service（服務已調用 startForeground()）
● 託管正執行一個生命週期回調的 Service（onCreate()、onStart() 或 onDestroy()）
● 託管正執行其 onReceive() 方法的 BroadcastReceiver
通常，在任意給定時間前臺進程都爲數不多。只有在內存不足以支持它們同時繼續運行這一萬不得已的情況下，系統纔會終止它們。 此時，設備往往已達到內存分頁狀態，因此需要終止一些前臺進程來確保用戶界面正常響應。
2、可見進程
沒有任何前臺組件、但仍會影響用戶在屏幕上所見內容的進程。 如果一個進程滿足以下任一條件，即視爲可見進程：
● 託管不在前臺、但仍對用戶可見的 Activity（已調用其 onPause() 方法）。例如，如果前臺 Activity 啓動了一個對話框，允許在其後顯示上一 Activity，則有可能會發生這種情況。
● 託管綁定到可見（或前臺）Activity 的 Service。
可見進程被視爲是極其重要的進程，除非爲了維持所有前臺進程同時運行而必須終止，否則系統不會終止這些進程。
3、服務進程
正在運行已使用 startService() 方法啓動的服務且不屬於上述兩個更高類別進程的進程。儘管服務進程與用戶所見內容沒有直接關聯，但是它們通常在執行一些用戶關心的操作（例如，在後臺播放音樂或從網絡下載數據）。因此，除非內存不足以維持所有前臺進程和可見進程同時運行，否則系統會讓服務進程保持運行狀態。
4、後臺進程
包含目前對用戶不可見的 Activity 的進程（已調用 Activity 的 onStop() 方法）。這些進程對用戶體驗沒有直接影響，系統可能隨時終止它們，以回收內存供前臺進程、可見進程或服務進程使用。 通常會有很多後臺進程在運行，因此它們會保存在 LRU （最近最少使用）列表中，以確保包含用戶最近查看的 Activity 的進程最後一個被終止。如果某個 Activity 正確實現了生命週期方法，並保存了其當前狀態，則終止其進程不會對用戶體驗產生明顯影響，因爲當用戶導航回該 Activity 時，Activity 會恢復其所有可見狀態。
5、空進程
不含任何活動應用組件的進程。保留這種進程的的唯一目的是用作緩存，以縮短下次在其中運行組件所需的啓動時間。 爲使總體系統資源在進程緩存和底層內核緩存之間保持平衡，系統往往會終止這些進程。
根據進程中當前活動組件的重要程度，Android 會將進程評定爲它可能達到的最高級別。例如，如果某進程託管着服務和可見 Activity，則會將此進程評定爲可見進程，而不是服務進程。
此外，一個進程的級別可能會因其他進程對它的依賴而有所提高，即服務於另一進程的進程其級別永遠不會低於其所服務的進程。 例如，如果進程 A 中的內容提供程序爲進程 B 中的客戶端提供服務，或者如果進程 A 中的服務綁定到進程 B 中的組件，則進程 A 始終被視爲至少與進程 B 同樣重要。
由於運行服務的進程其級別高於託管後臺 Activity 的進程，因此啓動長時間運行操作的 Activity 最好爲該操作啓動服務，而不是簡單地創建工作線程，當操作有可能比 Activity 更加持久時尤要如此。例如，正在將圖片上傳到網站的 Activity 應該啓動服務來執行上傳，這樣一來，即使用戶退出 Activity，仍可在後臺繼續執行上傳操作。使用服務可以保證，無論 Activity 發生什麼情況，該操作至少具備“服務進程”優先級。 同理，廣播接收器也應使用服務，而不是簡單地將耗時冗長的操作放入線程中。
線程
應用啓動時，系統會爲應用創建一個名爲“主線程”的執行線程。 此線程非常重要，因爲它負責將事件分派給相應的用戶界面小部件，其中包括繪圖事件。 此外，它也是應用與 Android UI 工具包組件（來自 android.widget 和 android.view 軟件包的組件）進行交互的線程。因此，主線程有時也稱爲 UI 線程。
系統不會爲每個組件實例創建單獨的線程。運行於同一進程的所有組件均在 UI 線程中實例化，並且對每個組件的系統調用均由該線程進行分派。 因此，響應系統回調的方法（例如，報告用戶操作的 onKeyDown() 或生命週期回調方法）始終在進程的 UI 線程中運行。
例如，當用戶觸摸屏幕上的按鈕時，應用的 UI 線程會將觸摸事件分派給小部件，而小部件反過來又設置其按下狀態，並將失效請求發佈到事件隊列中。 UI 線程從隊列中取消該請求並通知小部件應該重繪自身。
在應用執行繁重的任務以響應用戶交互時，除非正確實現應用，否則這種單線程模式可能會導致性能低下。 具體地講，如果 UI 線程需要處理所有任務，則執行耗時很長的操作（例如，網絡訪問或數據庫查詢）將會阻塞整個 UI。 一旦線程被阻塞，將無法分派任何事件，包括繪圖事件。 從用戶的角度來看，應用顯示爲掛起。 更糟糕的是，如果 UI 線程被阻塞超過幾秒鐘時間（目前大約是 5 秒鐘），用戶就會看到一個讓人厭煩的“應用無響應”(ANR) 對話框。如果引起用戶不滿，他們可能就會決定退出並卸載此應用。
此外，Android UI 工具包並非線程安全工具包。因此，您不得通過工作線程操縱 UI，而只能通過 UI 線程操縱用戶界面。 因此，Android 的單線程模式必須遵守兩條規則：
- 不要阻塞 UI 線程
- 不要在 UI 線程之外訪問 Android UI 工具包
工作線程
根據上述單線程模式，要保證應用 UI 的響應能力，關鍵是不能阻塞 UI 線程。 如果執行的操作不能很快完成，則應確保它們在單獨的線程（“後臺”或“工作”線程）中運行。
例如，以下代碼演示了一個點擊偵聽器從單獨的線程下載圖像並將其顯示在 ImageView 中：
public void onClick(View v) {
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
Bitmap b = loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");
mImageView.setImageBitmap(b);
}
}).start();
}乍看起來，這段代碼似乎運行良好，因爲它創建了一個新線程來處理網絡操作。 但是，它違反了單線程模式的第二條規則：不要在 UI 線程之外訪問 Android UI 工具包 — 此示例從工作線程（而不是 UI 線程）修改了 ImageView。 這可能導致出現不明確、不可預見的行爲，但要跟蹤此行爲困難而又費時。
爲解決此問題，Android 提供了幾種途徑來從其他線程訪問 UI 線程。 以下列出了幾種有用的方法：
- Activity.runOnUiThread(Runnable)
- View.post(Runnable)
- View.postDelayed(Runnable, long)
例如，您可以通過使用 View.post(Runnable) 方法修復上述代碼：
ublic void onClick(View v) {
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
final Bitmap bitmap =
loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");
mImageView.post(new Runnable() {
public void run() {
mImageView.setImageBitmap(bitmap);
}
});
}
}).start();
}現在，上述實現屬於線程安全型：在單獨的線程中完成網絡操作，而在 UI 線程中操縱 ImageView。
但是，隨着操作日趨複雜，這類代碼也會變得複雜且難以維護。 要通過工作線程處理更復雜的交互，可以考慮在工作線程中使用 Handler 處理來自 UI 線程的消息。當然，最好的解決方案或許是擴展 AsyncTask 類，此類簡化了與 UI 進行交互所需執行的工作線程任務。
使用 AsyncTask
AsyncTask 允許對用戶界面執行異步操作。 它會先阻塞工作線程中的操作，然後在 UI 線程中發佈結果，而無需您親自處理線程或處理程序。
要使用它，必須創建 AsyncTask 的子類並實現 doInBackground() 回調方法，該方法將在後臺線程池中運行。 要更新 UI，應該實現 onPostExecute() 以傳遞 doInBackground() 返回的結果並在 UI 線程中運行，以便您安全地更新 UI。 稍後，您可以通過從 UI 線程調用 execute() 來運行任務。
例如，您可以通過以下方式使用 AsyncTask 來實現上述示例：
public void onClick(View v) {
new DownloadImageTask().execute("http://example.com/image.png");
}
private class DownloadImageTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {
/** The system calls this to perform work in a worker thread and
* delivers it the parameters given to AsyncTask.execute() */
protected Bitmap doInBackground(String... urls) {
return loadImageFromNetwork(urls[0]);
}
/** The system calls this to perform work in the UI thread and delivers
* the result from doInBackground() */
protected void onPostExecute(Bitmap result) {
mImageView.setImageBitmap(result);
}
}現在 UI 是安全的，代碼也得到簡化，因爲任務分解成了兩部分：一部分應在工作線程內完成，另一部分應在 UI 線程內完成。
下面簡要概述了 AsyncTask 的工作方法:
- 可以使用泛型指定參數類型、進度值和任務最終值
- 方法 doInBackground() 會在工作線程上自動執行
- onPreExecute()、onPostExecute() 和 onProgressUpdate() 均在 UI 線程中調用
- doInBackground() 返回的值將發送到 onPostExecute()
- 您可以隨時在 doInBackground() 中調用publishProgress()，以在 UI 線程中執行 onProgressUpdate()
- 您可以隨時取消任何線程中的任務
注意：使用工作線程時可能會遇到另一個問題，即：運行時配置變更（例如，用戶更改了屏幕方向）導致 Activity 意外重啓，這可能會銷燬工作線程。