Android開發中的多線程詳解

　　Android中的線程

　　在Android平臺中多線程應用很廣泛，在UI更新、遊戲開發和耗時處理(網絡通信等)等方面都需要多線程。Android線程涉及的技術有：Handler;Message;MessageQueue;Looper;HandlerThread。

　　Android線程應用中的問題與分析

　　爲了介紹這些概念，我們把計時器的案例移植到Android系統上，按照在Frame方式修改之後的代碼清單8-4，完整代碼請參考chapter8_3工程中 chapter8_3代碼部分。

　　【代碼清單8-4】

public class chapter8_3 extends Activity {

    private String TAG = "chapter8_3";
    private Button btnEnd;
    private TextView labelTimer;
    private Thread clockThread;
    private boolean isRunning = true;
    private int timer = 0;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        
        btnEnd = (Button) findViewById(R.id.btnEnd);
        btnEnd.setOnClickListener(new OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                isRunning = false;
            }
        });

        labelTimer = (TextView) findViewById(R.id.labelTimer);

        /* 線程體是Clock對象本身，線程名字爲"Clock" */
        clockThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (isRunning) {
                    try {
                        Thread.currentThread().sleep(1000);
                        timer++;
                        labelTimer.setText("逝去了 " + timer + " 秒");
                        Log.d(TAG, "lost  time " + timer);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }

        });

        clockThread.start(); /* 啓動線程 */

    }
    }

　　程序打包運行結果出現了異常，如圖8-8所示。

▲圖8-8 運行結果異常圖

　　我們打開LogCat窗口，出錯日誌信息如圖8-9所示。

▲圖8-9 出錯日誌

　　系統拋出的異常信息是“Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views”，在Android中更新UI處理必須由創建它的線程更新，而不能在其他線程中更新。上面的錯誤原因就在於此。

　　現在分析一下上面的案例，在上面的程序中有兩個線程：一個主線程和一個子線程，它們的職責如圖8-10所示。

　　由於labelTimer是一個UI控件，它是在主線程中創建的，但是它卻在子線程中被更新了，更新操作在clockThread線程的run()方法中實現，代碼如下：

▲圖8-10 線程職責

/* 線程體是Clock對象本身，線程名字爲"Clock" */
clockThread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        while (isRunning) {
            try {
                Thread.currentThread().sleep(1000);
                timer++;
                labelTimer.setText("逝去了 " + timer + " 秒");
                Log.d(TAG, "lost  time " + timer);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
});

　　這樣的處理違背了Android多線程編程規則，系統會拋出異常“Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views”。

　　要解決這個問題，就要明確主線程和子線程的職責。主線程的職責是創建、顯示和更新UI控件、處理UI事件、啓動子線程、停止子線程;子線程的職責是計算逝去的時間和向主線程發出更新UI消息，而不是直接更新UI。它們的職責如圖8-11所示。

▲圖8-11 線程職責

　　主線程的職責是顯示UI控件、處理UI事件、啓動子線程、停止子線程和更新UI，子線程的職責是計算逝去的時間和向主線程發出更新UI消息。但是新的問題又出現了：子線程和主線程如何發送消息、如何通信呢?

　　在Android中，線程有兩個對象—消息(Message)和消息隊列(MessageQueue)可以實現線程間的通信。下面再看看修改之後的代碼清單8-5，完整代碼請參考chapter8_4工程中chapter8_4代碼部分。

　　【代碼清單8-5】

public class chapter8_4 extends Activity {

    private String TAG = "chapter8_3";
    private Button btnEnd;
    private TextView labelTimer;
    private Thread clockThread;
    private boolean isRunning = true;
    private Handler handler;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);

        btnEnd = (Button) findViewById(R.id.btnEnd);
        btnEnd.setOnClickListener(new OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                isRunning = false;
            }
        });

        handler = new Handler() {

            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                switch (msg.what) {
                case 0:
                    labelTimer.setText("逝去了 " + msg.obj + " 秒");
                }
            }

        };

        labelTimer = (TextView) findViewById(R.id.labelTimer);

        /* 線程體是Clock對象本身，線程名字爲"Clock" */
        clockThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override

            public void run() {
                int timer = 0;
                while (isRunning) {
                    try {
                        Thread.currentThread().sleep(1000);
                        timer++;
                        /* labelTimer.setText("逝去了 " + timer + " 秒"); */
                        Message msg = new Message();
                        msg.obj = timer;
                        msg.what = 0;
                        handler.sendMessage(msg);
                        Log.d(TAG, "lost  time " + timer);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });

        clockThread.start(); /* 啓動線程 */

    }

　　有的時候爲了將Android代碼變得更加緊湊，把線程的創建和啓動編寫在一條語句中，如下面chapter8_5的代碼片段。代碼清單8-6所示，完整代碼請參考chapter8_5工程中 chapter8_5代碼部分。

　　【代碼清單8-6】

new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            int timer = 0;
            while (isRunning) {
                ry {
                    Thread.currentThread().sleep(1000);
                    timer++;
                    / labelTimer.setText("逝去了 " + timer + " 秒");
                    Message msg = new Message();
                    msg.obj = timer;
                    msg.what = 0;
                    handler.sendMessage(msg);
                    Log.d(TAG, "lost  time " + timer);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }.start();

　　chapter8_5代碼看起來有些糊塗吧?chapter8_4和chapter8_5創建線程的區別是：chapter8_4採用Thread(Runnable target)構造方法創建一個線程，需要提供一個Runnable接口對象，需要提供的參數是實現了Runnable接口的匿名內部類對象。chapter8_5採用Thread()構造方法創建一個線程，在這裏採用了簡便的編程方法，直接新建一個Thread類，同時重寫run()方法。

　　chapter8_5編程方法雖然晦澀難懂，而且違背了Java編程規範，程序結構也比較混亂，但卻是Android習慣寫法，這主要源於Android對於減少字節碼的追求。究竟這兩種方式在性能上有多少差別呢?誠實地講我沒有做過測試和求證，在我看來就上面的程序而言它們之間不會有太大差別，由於本書要儘可能遵守Java編程規範和Android的編程習慣，因此本書中兩種編程方式都會採用，如果給大家帶來不便敬請諒解。

　　運行模擬器結果如圖8-1所示，加載屏幕後馬上開始計時，也可以單擊“停止計時”按鈕來停止計時。

原文：http://tech.it168.com/a2011/0922/1250/000001250289_all.shtml