Android中AsyncTask(異步任務)和Handler(線程消息機制)的詳解


轉載請備註出自於:http://blog.csdn.net/qq_22118507/article/details/51441679



                               Android中Handler的簡單用法


Android的消息機制(一)


 android 有一種叫消息隊列的說法,這裏我們可以這樣理解:假如一個隧道就是一個消息隊列,那麼裏面的每一部汽車就是一個一個消息,這裏我們先忽略掉超車等種種因素,只那麼先進隧道的車將會先出,這個機制跟我們android 的消息機制是一樣的。

一、    角色描述

1.Looper:(相當於隧道) 一個線程可以產生一個Looper 對象,由它來管理此線程裏的Message Queue( 車隊,消息隧道) 。

2.Handler: 作用是:在子線程中發送Message或者Runnable對象到MessageQueue中;在UI線程中接收、處理從MessageQueue分發出來的Message或者Runnable對象。發送消息一般使用Handler的sendMessage()方法,而發出去的消息經過處理後最終會傳遞到Handler的handlerMessage()方法中。

3. Message Queue( 消息隊列): 用於存放Message或Runnable對象的消息隊列。它由對應的Looper對象創建,並由Looper對象管理。每個線程中都只會有一個MessageQueue 對象。

4.線程:UI thread 通常就是main thread ,而Android 啓動程序時會替它建立一個Message Queue 。

5. Message :消息體,用於裝載需要發送的對象。

Message

[java] view plain copy
  1. Message message = Message.obtain();  
  2.        message.arg1 = 1;  
  3. message.arg2 = 2;  
  4. message.obj = "Demo";  
  5. message.what = 3;  
  6. Bundle bundleData = new Bundle();  
  7. bundleData.putString("Name""Lucy");  
  8. message.setData(bundleData);  


Message 可以傳遞的參數有:

(1). arg1 arg2 整數類型,是setData的低成本替代品。傳遞簡單類型

(2). Object 類型 obj

(3). what  用戶自定義的消息代碼,這樣接受者可以瞭解這個消息的信息。每個handler各自包含自己的消息代碼,所以不用擔心自定義的消息跟其他handlers有衝突。

(4).其他的可以通過Bundle進行傳遞

     Message可以通過new Message構造來創建一個新的Message,但是這種方式很不好,不建議使用。最好使用Message.obtain()來獲取Message實例,它創建了消息池來處理的。


每一個線程裏可含有一個Looper 對象以及一個MessageQueue 數據結構。在你的應用程序裏,可以定義Handler 的子類別來接收Looper 所送出的消息。

 

在你的Android 程序裏,新誕生一個線程,或執行 (Thread) 時,並不會自動建立其Message Loop 。

Android 裏並沒有Global 的Message Queue 數據結構,例如,不同APK 裏的對象不能透過Massage Queue 來交換訊息(Message) 。

例如:線程A 的Handler 對象可以傳遞消息給別的線程,讓別的線程B 或C 等能送消息來給線程A( 存於A 的Message Queue 裏) 。

線程A 的Message Queue 裏的訊息,只有線程A 所屬的對象可以處理。

使用Looper.myLooper 可以取得當前線程的Looper 對象。

使用mHandler = new EevntHandler(Looper.myLooper()); 可用來構造當前線程的Handler 對象;其中,EevntHandler 是自已實現的Handler的子類別。

使用mHandler = new EevntHandler(Looper.getMainLooper()); 可誕生用來處理main 線程的Handler 對象;其中,EevntHandler 是自已實現的Handler 的子類別。

 

Android官網總結的關於Handler類的兩個主要用途:
 
(1)線程間的通信:
 
在執行較爲耗時的操作時,Handler負責將子線程中執行的操作的結果傳遞到UI線程,然後UI線程再根據傳遞過來的結果進行相關UI元素的更新。(上面已有說明)
 
(2)執行定時任務:
 
指定任務時間,在某個具體時間或某個時間段後執行特定的任務操作,例如使用Handler提供的postDelayed(Runnable r,long delayMillis)方法指定在多久後執行某項操作,比如噹噹、淘寶、京東和微信等手機客戶端的開啓界面功能,都是通過Handler定時任務來完成的。

這樣描述可能太抽像,下面舉幾個實際的例子來說明:

二、    舉例

1.  同線程內不同組件間的消息傳遞

Looper 類用來管理特定線程內對象之間的消息交換(Message Exchange) 。你的應用程序可以產生許多個線程。而一個線程可以有許多個組件,這些組件之間常常需要互相交換訊息。如果有這種需要,您可以替線程構造一個Looper 對象,來擔任訊息交換的管理工作。Looper 對象會建立一個MessageQueue 數據結構來存放各對象傳來的消息( 包括UI 事件或System 事件等) 。如下圖:

 

每一個線程裏可含有一個Looper 對象以及一個MessageQueue 數據結構。在你的應用程序裏,可以定義Handler 的子類別來接收Looper 所送出的消息。

同線程不同組件之間的消息傳遞:

public class Activity1 extends Activity implements OnClickListener{

       Button button null ;

       TextView text null ;

       @Override

       protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

              super .onCreate(savedInstanceState);

              setContentView(R.layout. activity1 );        

              button = (Button)findViewById(R.id. btn );

              button .setOnClickListener( this );

              text = (TextView)findViewById(R.id. content );

       }

       public void onClick(View v) {

              switch (v.getId()) {

              case R.id. btn :

                     Looper looper = Looper.myLooper (); // 取得當前線程裏的looper

                     MyHandler mHandler = new MyHandler(looper); // 構造一個handler 使之可與looper 通信

                     //buton 等組件可以由mHandler 將消息傳給looper 後, 再放入messageQueue 中, 同時mHandler 也可以接受來自looper 消息

                     mHandler.removeMessages(0);

                     String msgStr = " 主線程不同組件通信: 消息來自button" ;

                     Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, msgStr); // 構造要傳遞的消息

                     mHandler.sendMessage(m); // 發送消息: 系統會自動調用handleMessage 方法來處理消息

                     break ;

                }            

       }     

       private class MyHandler extends Handler{             

              public MyHandler(Looper looper){

                     super (looper);

              }

              @Override

              public void handleMessage(Message msg) { // 處理消息

                     text .setText(msg. obj .toString());

              }            

       }

}

 

說明:

此程序啓動時,當前線程( 即主線程, main thread) 已誕生了一個Looper 對象,並且有了一個MessageQueue 數據結構。

        looper = Looper.myLooper (); 調用Looper 類別的靜態myLooper() 函數,以取得目前線程裏的Looper 對象.

mHandler = new MyHandler (looper);構造一個MyHandler 對象來與Looper 溝通。Activity 等對象可以藉由MyHandler 對象來將消息傳給Looper ,然後放入MessageQueue裏;MyHandler 對象也扮演Listener 的角色,可接收Looper 對象所送來的消息。

Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);先構造一個Message 對象,並將數據存入對象裏。

mHandler.sendMessage(m);就透過mHandler 對象而將消息m 傳給Looper ,然後放入MessageQueue 裏。


Android消息處理機制(二)


角色綜述(回顧):

   (1)UI thread 通常就是main thread ,而Android 啓動程序時會替它建立一個MessageQueue 。

(2) 當然需要一個Looper 對象,來管理該MessageQueue 。

(3) 我們可以構造Handler 對象來push 新消息到Message Queue 裏;或者接收Looper( 從Message Queue 取出) 所送來的消息。

(4) 線程A 的Handler 對象可以傳遞給別的線程,讓別的線程B 或C 等能送訊息來給線程A( 存於A 的Message Queue 裏) 。

(5) 線程A 的Message Queue 裏的消息,只有線程A 所屬的對象可以處理。

 

子線程傳遞消息給主線程

public class Activity2 extends Activity implements OnClickListener{

       Button button null ;

       TextView text null ;

       MyHandler mHandler null ;

       Thread thread ;

       @Override

       protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

              super .onCreate(savedInstanceState);

              setContentView(R.layout. activity1 );        

              button = (Button)findViewById(R.id. btn );

              button .setOnClickListener( this );

              text = (TextView)findViewById(R.id. content );

       }

       public void onClick(View v) {

              switch (v.getId()) {

              case R.id. btn :

                     thread new MyThread();

                     thread .start();

                     break ;

              }            

       }     

       private class MyHandler extends Handler{             

              public MyHandler(Looper looper){

                     super (looper);

              }

              @Override

              public void handleMessage(Message msg) { // 處理消息

                     text .setText(msg. obj .toString());

              }            

       }

       private class MyThread extends Thread{

              @Override

              public void run() {

                     Looper curLooper = Looper.myLooper ();

                     Looper mainLooper = Looper.getMainLooper ();

                     String msg ;

                     if (curLooper== null ){

                            mHandler new MyHandler(mainLooper);

                            msg = "curLooper is null" ;

                     } else {

                            mHandler new MyHandler(curLooper);

                            msg = "This is curLooper" ;

                     }

                     mHandler .removeMessages(0);

                     Message m = mHandler .obtainMessage(1, 1, 1, msg);

                     mHandler .sendMessage(m);

              }            

       }

}

說明:

Android 會自動替主線程建立Message Queue 。在這個子線程裏並沒有建立Message Queue 。所以,myLooper 值爲null ,而mainLooper則指向主線程裏的Looper 。於是,執行到:mHandler = new MyHandler (mainLooper);mHandler 屬於主線程。  mHandler.sendMessage(m);就將m 消息存入到主線程的Message Queue 裏。mainLooper 看到Message Queue 裏有訊息,就會作出處理,於是由主線程執行到mHandler 的handleMessage() 來處理消息。


Handler中,與Message發送消息相關的方法有:

 
Message obtainMessage():獲取一個Message對象。
boolean sendMessage():發送一個Message對象到消息隊列中,並在UI線程取到消息後,立即執行。
boolean sendMessageDelayed():發送一個Message對象到消息隊列中,在UI線程取到消息後,延遲執行。
boolean sendEmptyMessage(int what):發送一個空的Message對象到隊列中,並在UI線程取到消息後,立即執行。
boolean sendEmptyMessageDelayed(int what,long delayMillis):發送一個空Message對象到消息隊列中,在UI線程取到消息後,延遲執行。
void removeMessage():從消息隊列中移除一個未響應的消息。

post的有關方法:
 
對於Handler的Post方式來說,它會傳遞一個Runnable對象到消息隊列中,在這個Runnable對象中,重寫run()方法。一般在這個run()方法中寫入需要在UI線程上的操作。
 
Post允許把一個Runnable對象入隊到消息隊列中。它的方法有:post(Runnable)、postAtTime(Runnable,long)、postDelayed(Runnable,long)。詳細解釋如下:
 
boolean post(Runnable r):把一個Runnable入隊到消息隊列中,UI線程從消息隊列中取出這個對象後,立即執行。
boolean postAtTime(Runnable r,long uptimeMillis):把一個Runnable入隊到消息隊列中,UI線程從消息隊列中取出這個對象後,在特定的時間執行。
boolean postDelayed(Runnable r,long delayMillis):把一個Runnable入隊到消息隊列中,UI線程從消息隊列中取出這個對象後,延遲delayMills秒執行
void removeCallbacks(Runnable r):從消息隊列中移除一個Runnable對象。

  在開發Android移動客戶端的時候往往要使用多線程來進行操作,我們通常會將耗時的操作放在單獨的線程執行,避免其佔用主線程而給用戶帶來不好的用戶體驗。但是在子線程中無法去操作主線程(UI 線程),在子線程中操作UI線程會出現錯誤。因此android提供了一個類Handler來在子線程中來更新UI線程,用發消息的機制更新UI界面,呈現給用戶。這樣就解決了子線程更新UI的問題。但是費時的任務操作總會啓動一些匿名的子線程,太多的子線程給系統帶來巨大的負擔,隨之帶來一些性能問題。因此android提供了一個工具類AsyncTask,顧名思義異步執行任務。這個AsyncTask生來就是處理一些後臺的比較耗時的任務,給用戶帶來良好用戶體驗的,從編程的語法上顯得優雅了許多,不再需要子線程和Handler就可以完成異步操作並且刷新用戶界面。

        先大概認識下Android.os.AsyncTask類:

       * android的類AsyncTask對線程間通訊進行了包裝,提供了簡易的編程方式來使後臺線程和UI線程進行通訊:後臺線程執行異步任務,並把操作結果通知UI線程。

       * AsyncTask是抽象類.AsyncTask定義了三種泛型類型 Params,Progress和Result。 
       * Params 啓動任務執行的輸入參數,比如HTTP請求的URL。 
       * Progress 後臺任務執行的百分比。 
       * Result 後臺執行任務最終返回的結果,比如String,Integer等。

       * AsyncTask的執行分爲四個步驟,每一步都對應一個回調方法,開發者需要實現這些方法。

    * 1) 繼承AsyncTask 
    * 2) 實現AsyncTask中定義的下面一個或幾個方法 
       * onPreExecute(), 該方法將在執行實際的後臺操作前被UI 線程調用。可以在該方法中做一些準備工作,如在界面上顯示一個進度條,或者一些控件的實例化,這個方法可以不用實現。 
       * doInBackground(Params...), 將在onPreExecute 方法執行後馬上執行,該方法運行在後臺線程中。這裏將主要負責執行那些很耗時的後臺處理工作。可以調用 publishProgress方法來更新實時的任務進度。該方法是抽象方法,子類必須實現。 
      * onProgressUpdate(Progress...),在publishProgress方法被調用後,UI 線程將調用這個方法從而在界面上展示任務的進展情況,例如通過一個進度條進行展示。 
      * onPostExecute(Result), 在doInBackground 執行完成後,onPostExecute 方法將被UI 線程調用,後臺的計算結果將通過該方法傳遞到UI 線程,並且在界面上展示給用戶.

      * onCancelled(),在用戶取消線程操作的時候調用。在主線程中調用onCancelled()的時候調用。

爲了正確的使用AsyncTask類,以下是幾條必須遵守的準則:

    1) Task的實例必須在UI 線程中創建

    2) execute方法必須在UI 線程中調用

    3) 不要手動的調用onPreExecute(), onPostExecute(Result),doInBackground(Params...), onProgressUpdate(Progress...)這幾個方法,需要在UI線程中實例化這個task來調用。

    4) 該task只能被執行一次,否則多次調用時將會出現異常

      doInBackground方法和onPostExecute的參數必須對應,這兩個參數在AsyncTask聲明的泛型參數列表中指定,第一個爲doInBackground接受的參數,第二個爲顯示進度的參數,第第三個爲doInBackground返回和onPostExecute傳入的參數。

下面通過一個Demo來說明如何使用Android.os.AsyncTask類,通過進度條來顯示進行的進度,然後用TextView來顯示進度值。程序結構圖如下:

0_13132466438x1I

 

 

 

 

 

 

  [1] \layout\main.xml 佈局文件源碼如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    >
    <TextView  
       android:layout_width="fill_parent" 
       android:layout_height="wrap_content" 
       android:text="Hello , Welcome to Andy's Blog!"/>
    <Button
       android:id="@+id/download"
       android:layout_width="fill_parent"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:text="Download"/>
    <TextView  
       android:id="@+id/tv"
       android:layout_width="fill_parent" 
       android:layout_height="wrap_content" 
       android:text="當前進度顯示"/>
    <ProgressBar
       android:id="@+id/pb"
       android:layout_width="fill_parent"
       android:layout_height="wrap_content"
       style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"/>
</LinearLayout>

[2] /src中的MainActivity.java源碼如下:

package com.andyidea.demo;

import android.app.Activity;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.ProgressBar;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {
        
    Button download;
    ProgressBar pb;
    TextView tv;
    
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        pb=(ProgressBar)findViewById(R.id.pb);
        tv=(TextView)findViewById(R.id.tv);
        
        download = (Button)findViewById(R.id.download);
        download.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                DownloadTask dTask = new DownloadTask();
                dTask.execute(100);
            }
        });
    }
    
    class DownloadTask extends AsyncTask<Integer, Integer, String>{
        //後面尖括號內分別是參數(例子裏是線程休息時間),進度(publishProgress用到),返回值 類型
        
        @Override
        protected void onPreExecute() {
            //第一個執行方法
            super.onPreExecute();
        }
        
        @Override
        protected String doInBackground(Integer... params) {
            //第二個執行方法,onPreExecute()執行完後執行
            for(int i=0;i<=100;i  ){
                pb.setProgress(i);
                publishProgress(i);
                try {
                    Thread.sleep(params[0]);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return "執行完畢";
        }

        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
            //這個函數在doInBackground調用publishProgress時觸發,雖然調用時只有一個參數
            //但是這裏取到的是一個數組,所以要用progesss[0]來取值
            //第n個參數就用progress[n]來取值
            tv.setText(progress[0]+"%");
            super.onProgressUpdate(progress);
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(String result) {
            //doInBackground返回時觸發,換句話說,就是doInBackground執行完後觸發
            //這裏的result就是上面doInBackground執行後的返回值,所以這裏是"執行完畢"
            setTitle(result);
            super.onPostExecute(result);
        }
        
    }
}

[3] 下面看下程序的運行結果截圖:

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