10探究服务-多线程编程

线程的基本用法

1. andorid中的多线程编程和java中的多线程基本语法都是相同的，比如定义一个线程只需要新建一个类继承自Thread，然后重写父类的run()方法就可以了

public class MyThread extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        // 处理具体的逻辑
    }
}

2. 如何开启这个线程呢，这个时候就new一个MyThraed的实例，然后调用它的start()方法就可以了，这样run()方法中的代码就会得到执行了
   new MyThread().start();
3. 当然了使用继承的方式耦合性有点高，更多的时候使用实现Runnable接口来实现，如下：

public class MyThread implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        // 处理具体的逻辑
    }
}

4. 这个时候，启动线程的方法也得进行相应的改变，

MyThraed myThread = new MyThread();
new Thread(myThread).start();

• Thread的构造函数接收一个Runnable参数，new出的MyThread正是一个实现了Runnable接口的对象，所以把它传进去，调用start()方法，run()方法中的代码就会在子线程中运行了

5. 当然了，还可以使用匿名类的方式，这种写法更为常见

   new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //处理具体的逻辑
            }
        }).start();

在子线程中更新UI

Android的UI也是线程不安全的，也就是说，如果想要更新应用中的UI元素，则必须在主线程中进行，否则就会出现异常

1. 新建一个项目，修改activity_main.xml中的代码

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    >

    <Button
        android:id="@+id/change_text"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Change Text"
        />

    <TextView
        android:id="@+id/text"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center"
        android:text="hello world"
        android:textSize="30sp"
        />
</LinearLayout>

• 这里是很简单的控件，

2. 接下来，修改MainActivity中的代码

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    private TextView textView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Button button = (Button)findViewById(R.id.change_text);
        textView = (TextView)findViewById(R.id.text);
        button.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch(view.getId()){
            case R.id.change_text:
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        textView.setText("Nice to meet you");
                    }
                }).start();
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

• 点击按钮，开启一个子线程，在线程中调用setText()方法,将显示的字符串该成Nice to meet you，这是非常简单的逻辑，只不过是子进程中更新的UI的，现在运行程序，点击按钮，你会发现
• 程序就直接崩溃了
• 由此证实了Android确实是不允许在子进程中进行UI操作的，但是，有些时候必须在子线程中去执行一些耗时的任务，然后根据任务的执行结果来更新相应的UI控件，这个时候该怎么办？

3. 这种情况，Android提供了一套异步消息处理机制，完美的解决了在子线程中进行UI操作的问题，修改MainActivity中的代码

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    public static final int UPDATE_TEXT = 1;

    private TextView text;

    @SuppressLint("HandlerLeak")
    private Handler handler = new Handler(){
        public void handleMessage(Message msg){
            switch (msg.what){
                case UPDATE_TEXT:
                    // 在这里可以进行UI操作
                    text.setText("Nice to meet you");
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    };


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Button button = (Button)findViewById(R.id.change_text);
        text = (TextView)findViewById(R.id.text);
        button.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch(view.getId()){
            case R.id.change_text:
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        Message message = new Message();
                        message.what = UPDATE_TEXT;
                        // 将Message对象发送出去
                        handler.sendMessage(message);
                    }
                }).start();
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

• 这里首先定义了一个常量UPDATA_TEXT，用于表示更新TextView这个动作，然后新增一个Handler对象，并重写了handleMessage()方法，在这里对具体的Message进行处理，如果发现Message的what字段的值等于UPDATA_TEXT，将TextView显示的内容改成Nine to meet you

• 在点击事件中，首先创建了一个Message对象，并将他的what字段指定为UPDATA_TEXT，然后调用handler的sendMessage()方法将这条Message发送出去

• handler就会接收到这个Message，并在handleMessage()方法中对它处理，注意此时的handleMessage()方法中的代码就是在主线程当中进行运行的了，所以就可以对UI进行操作了

• 接下来对Message携带的what字段的值进行判断，如果等于UPDATA_TEXT，将文字进行改变

4. 重写运行程序，点击按钮就可以看到了

   
   成功替换显示文字.png

• 这个就是异步消息处理的基本用法，使用这种机制就可以解决子线程中更新UI的问题

解析异步消息处理机制

Android中的异步消息处理主要有4个部分组成：Message, Handler,MessageQueue,Looper,

1. Message
   • 这个是在线程之间传递消息的，它可以在内部携带少量的信息，用于在不同线程之间交换数据
2. Handler
   • 它主要是用于发送和处理消息的，发送消息一般是使用Handler的sendMessage()方法，而发出的消息经过一系列处理后，会到Hanler的handleMessage()方法中
3. MessageQueue
   • 这个是消息队列，它主要用于存放所有通过Handler发送的消息，这部分消息会一直存在消息队列中，等待被处理，每个线程中都会有一个MessageQueue对象
4. Looper
   • Looper是线程中的MessgeQueue的管家，调用了Looper的loop()方法后，就会进入到一个无限循环当中，然后每当发现MessageQueue中存在一条消息，就会将它取出，并传递到Hanler的handlerMessage()方法中，每个线程中只会有一个Looper对象
5. 异步消息处理的流程
   1. 首先需要在主线程创建一个Handler对象，并重写handleMessage()方法
   2. 当子线程中需要UI操作的时候，就创建一个Message对象，通过Handler将这条消息发送出去
   3. 之后这条消息就会被添加到MessageQueue的队列中等待处理
   4. 而Looper则会一直尝试从MessageQueue中取出待处理消息，最后分发到Handler的handldMessage()方法中
   5. 由于Handler是在主线程中创建的，此时的Handler的handldMessage()方法也会在主线程中运行，在这里就可以进行UI操作了
      第一行代码.png

使用AsyncTask

为了更加方便的在子线程中使用UI操作，Android中还有其他的好用工具，使用AsyncTask，即使对异步消息处理机制完全不了解，也可以简单地从子线程切换到主线程，当然AsyncTask原理也是异步消息处理机制，只不过是封装好的，直接用就可以了

1. 基本用法，AsyncTask是一个抽象类，如果要使用它，那么就得创建一个子类去继承它，在继承的时候指定3个泛型参数，这3个参数的用途如下：
   • Params：在执行AsyncTask时需要传入的参数，可用于在后台任务中使用
   • Progress：后台任务执行时，如果需要在界面上显示当前的进度，则使用这里指定的泛型作为进度单位
   • Result：当任务执行完毕后，如果需要对结果进行返回，则使用这个参数指定的泛型作为返回值的类型
   • 所以，一个简单的自定义的AsyncTask就可以这样写

        class DownloadTask extends AsyncTask<Void,Integer,Boolean>{
        ...
        }

这里第一个泛型参数指定为Void，表示指定AsyncTask的时候不需要传入参数给后台任务，第二个参数是Integer，使用整数数据来作为进度条显示单位，第三个泛型参数指定为Boolean，则表示使用布尔型数据来反馈执行的结果

2. 当然了，现在自定义的AsyncTask还是一个空任务，还要重写几个方法才能对完成任务的定制，经常重写的方法：
   1. onPreExecute()：这个方法会在后台任务开始执行之前调用，用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框等
   2. doInBackground(Params)：这个方法中的所有代码都会在子线程中运行，应该在这里去处理所有的耗时任务，任务一旦完成就可以通过return语句来将执行结果返回，如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void，就可以不返回任务执行结果，注意，在这个方法中不可以进行UI操作的，如果要进行UI的操作，比如说反馈当前任务的执行进度，可以调用publishProgress(Progress...)方法来完成
   3. onProgressUpdata(Progress...)：当后台任务中调用了publishProgress(Progress...)方法之后，onProgressUpdata(Progress...)方法就会很快被调用，该方法中携带的参数就是后台任务中传递过来的额，在这个方法中可以对UI进行操作，利用参数的数值就可以对界面元素进行相应的更新
   4. onPostExecute(Result)：当后台任务执行完毕后并通过return语句返回时，这个方法很快就会被调用，返回的数据会作为参数传递到这个方法中，可以利用返回的数据进行一些UI操作，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭进度条对话框
3. 一个自定义的AsyncTask就可以这样写

public class DownloadTask extends AsyncTask<Void,Integer,Boolean> {

    @Override
    protected void onPreExecute() {
        // 显示进度条对话框
        progressDialog.show();
    }



    @Override
    protected Boolean doInBackground(Void... voids) {
        try{
            while (true){
                // 这是一个虚构的方法
                int downloadPercent = doDownload();
                publishProgress(downloadPercent);
                if (downloadPercent >= 100){
                    break;
                }
            }
        }catch (Exception e){
            return false;
        }
        return true;
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
        // 在这里进行更新下载进度
        progressDialog.setMessage("Downloaded"+values[0] + "%");
    }


    @Override
    protected void onPostExecute(Boolean aBoolean) {
        // 关闭进度条对话框
        progressDialog.dismiss();
        // 提示下载的结果
        if (result){
            Toast.makeText(content,"Download succeeded",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }else{
            Toast.makeText(content,"Download sfailed",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
}

• 在这个代码中，在doInBackground()方法中执行具体的下载任务，这个方法里的代码是在子进程中运行的，不会影响主进程的运行，
• 这里虚构了一个doDownload()方法，就是返回下载速度，调用publishProgress()方法将当前的下载速度传进来，这样onProgressUpdate()方法很快被调用，在这里就可以进行UI操作了
• 下载完成后，doInBackground()方法会返回一个布尔类型的数据，这样onPostExecute()方法很快就会被执行了，根据结果弹出信息
• 简单说就是在doInBackground()方法中执行具体耗时的任务，在onProgressUpdate()方法中执行UI操作，在onPostExecute()方法中执行任务的收尾工作
• 想要启动这个任务，就可以使用一下代码
  new DownloadTask().execute();
• 当然了，这只是一个简单的例子，后面会把这个下载功能写出来的