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面试官：啊？做了三年Android，子线程能不能更新 UI不知道

2021-01-08  本文已影响0人  Android高级架构

面试官：说说什么是 UI 线程？

A：就是用来刷新 UI 所在的线程嘛

面试官：多说点

A：UI 是单线程刷新的，如果多个线程可以刷新 UI 就无所谓是不是 UI 线程了，单线程的好处是，UI 框架里不需要到处上锁，做线程同步，写起来也比较简单有效

面试官：你说的这个 UI 线程，它到底是哪个线程？是主线程吗？

A：拿 Activity 来说，我们在 Activity 里异步做完耗时操作，要刷新 UI 可以调用 Activity.runOnUiThread 方法，在 UI 线程中执行，那么我们看下这个方法自然就知道 UI 线程是哪个线程了。

public final void runOnUiThread(Runnable action) {
    if (Thread.currentThread() != mUiThread) {
        mHandler.post(action);
    } else {
        action.run();
    }
}

这个方法会判断当前是不是在主线程，不是呢就通过 mHandler 抛到主线程去执行。 这个 mHandler 是 Activity 里的一个全局变量，在 Activity 创建的时候通过无参构造函数 new Handler() 一起创建了。

因为是无参，所以创建时用的哪个线程，Handler 里的 Looper 用的就是哪个线程了。创建 Activity 是在应用的主线程，因此 mHandler.post 去执行的线程也是主线程。 刚也说 了，runOnUiThread 方法里，先判断是不是在 UI 线程，这个 mUiThread 又是什么时候赋值的呢，答案还在 Activity 的源码里

final void attach(Context context, ...) {
 ...省略无关代码
 mUiThread = Thread.currentThread();
}

在 Activity.attach 方法里，我们把当前线程赋值给 mUiThread，那当前线程是什么线程呢，也是主线程。至于为什么创建 Activity 和 attach 都是主线程，那又是另外一个故事了 通过前面的分析，我们知道了，对于 Activity 来讲 UI 线程就是主线程

面试官：所以你的结论是 UI 线程就是主线程？

A：这是你说的，记住这个开发的时候不会错，但是不够准确。在子线程里刷新 UI 的时候会抛一个异常

ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.

大意是只有最初始创建 View 层级关系的线程可以 touch view，这里指的也就是 ViewRootImpl 创建时所在的线程，严格来说这个线程不一定是主线程。这一点呢，读 View.post 方法也可以得到相同的结论。所以对于 View 来说，UI 线程就是 ViewRootImpl 创建时所在的线程，Activity 的 DecorView 对应的 ViewRootImpl 是在主线程创建的

面试官：这个 ViewRootImpl 什么时候创建

A：Activity 创建好之后，应用的主线程会调用 ActivityThread.handleResumeActivity，这个方法会把 Activity 的 DecorView 添加到 WindowManger 里，就是在这个时候创建的 ViewRootImpl

面试官：那可以在异步线程刷新 View 吗？

A：刚才我们说了，只要是 ViewRootImpl 创建的线程就可以 touch view，然后 WindowManger.addView 的时候又会去创建 ViewRootImpl，所以我们只要在子线程调用 WindowManger.addView，这个时候添加的这个 View，就只能在这个子线程刷新了，这个子线程就是这个 View 的 UI 线程了。

面试官：好，我们再聊点别的

子线程能不能更新 UI？

从根源上分析，Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views 产生的条件以及原因， 其实就是：

当我们明白以上的结论后，我会分析以下问题：

  1. 在Activity#onCreate()中使用子线程更新 TextView 内容崩不崩？
  2. 在ViewRootImpl初始化完成之后，我能在子线程更新 TextView 内容么？
  3. 走进 TextView.setText() , 找 requestLayout() 和 invalidate 与 checkThread()的深层联系。

checkThread() 什么情况下会被调用.

通过对 checkThread() 执行 「alt + F7」发现：

其中我们常用的就是 requestLayout() 和 invalidate()

其中的 invalidateChildInParent() 其实就是 invalidate()的调用结果。

需要特别注意的是:

即开启硬件加速的情况下，invalidate() 不会调用 checkThread()

target API 级别为 14 及更高级别，则硬件加速默认处于启用状态

基于以上分析， 得出结论：

requestLayout() 和 未开启硬件加速时 invalidate() 的调用会触发 checkThread()

checkThread()什么情况下会抛异常

void checkThread() {
      if (mThread != Thread.currentThread()) {
          throw new CalledFromWrongThreadException(
                  "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
      }
  }

出错的条件很明显，mThread调用者所在线程A和 checkThread()调用者所在线程B不一致。

基于第一部分的分析，我们不难得出线程A 就是 ViewRootImpl 所在的线程。

那其中的 mThread 是什么呢？那这个 mThread 就是主线程么？ 通过对其执行ALT+ f7:

发现mThread 在 ViewRootImp 的构造方法中完成赋值，即ViewRootImp(...) 的调用者所在线程. 当我们继续ALT+ f7会发现无迹可寻。

可能你对 ViewRootImp 较为陌生，有时间我会从 Activity启动流程出发，讲一讲ViewRootImp，另外，ViewRootImp和Window有着强烈的关系。

先告诉大家一个较为上层的结论： ActivityThread#handleResumeActivity 所在的线程就是 ViewRootImp(...) 的调用者所在线程，即主线程。

基于以上分析， 得出结论：

View所在的线程要和 setContentView(R.layout.xxx)所在的线程不一致时，执行 checkThread() 会抛异常。

好了，现在开始分析一下实际问题。

在Activity#onCreate()中使用子线程更新 TextView 内容崩不崩？

分情况，情景一：

  override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        val name = this.findViewById<TextView>(R.id.btn_question)
        thread(start = true) {
            val s: String = name.text.toString()
            name.text = "2222"
        }
    }

不会崩。因为此时 ViewRootImp 并未完成实例化，更别说调用其实例方法 checkThread()了。

情景二：

  override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        val name = this.findViewById<TextView>(R.id.btn_question)
        thread(start = true) {
            val s: String = name.text.toString()
            Thread.sleep(3000)
            name.text = "2222"
        }
    }

崩。因为此时 ViewRootImp 已经实例化完成，更新内容的过程中调用了实例方法 checkThread()。

在ViewRootImpl初始化完成之后，我能在子线程更新TextView 内容么？

能，当 ViewRootImpl 和 setContentView(R.layout.xxx) 在同一子线程时。代码如下：

  private fun showDialogInNonMainThread() {
        thread(start = true, name = "non-ui-thread") {
            showTestDialog()
        }
    }

    private fun showTestDialog() {
        Looper.prepare();
        val questionDialog = TestDialog(this)
        questionDialog.show()
        Looper.loop();
    }

class TestDialog(context: Context) : Dialog(context) {

    private val mTvTitle: TextView

    init {
        setContentView(R.layout.dialog_layout)
        mTvTitle = findViewById(R.id.tv_title)
        mTvTitle.text = "Zhug SniffTheRose"
    }
}

上面的示例就展示了在非主线程 non-ui-thread 中也能更新UI的场景。

走进 TextView.setText(), 找 requestLayout() 和 invalidate 与 checkThread()的深层联系

TextView.setText()通过checkForRelayout()完成UI更新。

@UnsupportedAppUsage
    private void checkForRelayout() {
        // If we have a fixed width, we can just swap in a new text layout
        // if the text height stays the same or if the view height is fixed.

        if ((mLayoutParams.width != LayoutParams.WRAP_CONTENT
                || (mMaxWidthMode == mMinWidthMode && mMaxWidth == mMinWidth))
                && (mHint == null || mHintLayout != null)
                && (mRight - mLeft - getCompoundPaddingLeft() - getCompoundPaddingRight() > 0)) {
            // Static width, so try making a new text layout.

            int oldht = mLayout.getHeight();
            int want = mLayout.getWidth();
            int hintWant = mHintLayout == null ? 0 : mHintLayout.getWidth();

            /*
             * No need to bring the text into view, since the size is not
             * changing (unless we do the requestLayout(), in which case it
             * will happen at measure).
             */
            makeNewLayout(want, hintWant, UNKNOWN_BORING, UNKNOWN_BORING,
                          mRight - mLeft - getCompoundPaddingLeft() - getCompoundPaddingRight(),
                          false);

            if (mEllipsize != TextUtils.TruncateAt.MARQUEE) {
                // In a fixed-height view, so use our new text layout.
                if (mLayoutParams.height != LayoutParams.WRAP_CONTENT
                        && mLayoutParams.height != LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                    autoSizeText();
                    invalidate();
                    return;
                }

                // Dynamic height, but height has stayed the same,
                // so use our new text layout.
                if (mLayout.getHeight() == oldht
                        && (mHintLayout == null || mHintLayout.getHeight() == oldht)) {
                    autoSizeText();
                    invalidate();
                    return;
                }
            }

            // We lose: the height has changed and we have a dynamic height.
            // Request a new view layout using our new text layout.
            requestLayout();
            invalidate();
        } else {
            // Dynamic width, so we have no choice but to request a new
            // view layout with a new text layout.
            nullLayouts();
            requestLayout();
            invalidate();
        }
    }

我们可以发现，当 TextView 的宽高不发生变化时，只会调用 invalidate(), 结合本文前部分的结论，如果开启了硬件加速，就不会走 checkThrea() 所以就算在子线程，也不会崩溃。

参考：

https://juejin.cn/post/6915034015544115214

https://mp.weixin.qq.com/s/B5zIMIR1rPT8euTK-spnbg

https://juejin.cn/post/6844904147943178247

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