Android中线程那些事
HelenaStand
8年前
<h2><strong>如何理解线程</strong></h2> <p>在操作系统中，线程是操作系统调度的最小单元，同时线程又是一种受限的系统资源，即线程不可能无限制的产生，并且线程的创建和销毁都会有相应的开销，当系统中存在大量的线程时，系统会通过时间陪轮转的方式调度每个线程，在这么多线程中有一个被称为主线程，主线程是指进程所拥有的线程，在JAVA中默认情况下一个进程只有一个线程，这个线程就是主线程。主线程主要处理界面交互相关的逻辑，因为用户随时会和界面发生交互，因此主线程在任何时候都必须有比较高的响应速度，否则就会产生一种界面卡顿的感觉。为了保持较高的响应速度，这就要求主线程中不能执行耗时的任务，这个时候子线程就派上用场了。子线程也叫工作线程，除了主线程以外的线程都是子线程。</p> <h2><strong>Android中的线程</strong></h2> <p>Android沿用了JAVA的线程模型，其中的线程也分为主线程和子线程，其中主线程又叫UI线程。在Android系统中，在默认情况下，一个应用程序内的各个组件(如Activity、BroadcastReceiver、Service)都会在同一个进程(Process)里执行，且由此进程的主线程负责执行。如果有特别指定(通过android:process)，也可以让特定组件在不同的进程中运行。无论组件在哪一个进程中运行，默认情况下，他们都由此进程的主线程负责执行。主线程既要处理Activity组件的UI事件，又要处理Service后台服务工作，通常会忙不过来。为了解决此问题，主线程可以创建多个子线程来处理后台服务工作，而本身专心处理UI画面的事件。子线程的任务则是执行耗时任务，比如网络请求，I/O操作等。从Android4.0开始系统要求网络访问必须在子线程中进行，否则网络访问将会失败并抛出NetWorkOnMainThreadException这个异常，这样做是为了避免主线程由于被耗时操作阻塞从而出现ANR现象。</p> <h2><strong>为什么会出现ANR</strong></h2> <p>Android希望UI线程能根据用户的要求做出快速响应，如果UI线程花太多时间处理后台的工作，当UI事件发生时，让用户等待时间超过5秒而未处理，Android系统就会给用户显示ANR提示信息。主线程除了处理UI事件之外，还要处理Broadcast消息。所以在BroadcastReceiver的onReceive()函数中，不宜占用太长的时间，否则导致主线程无法处理其它的Broadcast消息或UI事件。如果占用时间超过10秒， Android系统就会给用户显示ANR提示信息。解决办法自然还是解放UI主线程，将耗时操作交给子线程，避免阻塞。</p> <h2><strong>Android中也有main()方法</strong></h2> <p>刚接触Android的开发者可能会因为找不到Java程序的执行入口main()方法而觉得疑惑，其实Android中当然是也有main()方法的（如下），它被包装在源码中的ActivityThread类里。ActivityThread为应用程序的主线程类，所有的Apk程序都有且仅有一个ActivityThread类，程序的入口为该类中的static main()方法，ActivityThread所在的线程即为UI线程或主线程。Activity从main()方法开始执行，调用prepareMain()为UI线程创建一个消息队列(MessageQueue)。然后创建一个ActivityThread对象，在ActivityThread的初始化代码中会创建一个H(Handler)对象和一个ApplicationThread(Binder)对象。其中Binder负责接收远程AmS的IPC调用，接收到调用后，则通过Hander把消息发送到消息队列，UI主线程会异步地从消息队列中取出消息并执行相应操作，比如start,pause,stop等。接着UI主线程调用Looper.loop()方法进入消息循环体，进入后就会不断地从消息队列中读取并处理消息。</p> <pre> <code class="language-java"> public static final void main(String[] args) { SamplingProfilerIntegration.start(); Process.setArgV0("<pre-initialized>"); Looper.prepareMainLooper(); if (sMainThreadHandler == null) { sMainThreadHandler = new Handler(); } ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false); if (false) { Looper.myLooper().setMessageLogging(new LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread")); } Looper.loop(); if (Process.supportsProcesses()) { throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); } thread.detach(); String name = (thread.mInitialApplication != null) ? thread.mInitialApplication.getPackageName() : "<unknown>"; Slog.i(TAG, "Main thread of " + name + " is now exiting"); } }</code></pre> <h2><strong>Android中的子线程</strong></h2> <p>Android中开启一个子线程无非还是这两种方法</p> <p>1：继承Thread类</p> <pre> <code class="language-java">public class MyThread extends Thread { public void run(){ } } new MyThread().start(); </code></pre> <p>2：实现Runnable接口</p> <pre> <code class="language-java">public class MyRunnable implements Runnable{ @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub } } new MyThread().start(); </code></pre> <h2><strong>Android APK程序中都有哪些线程？</strong></h2> <p>通过debug，我们可以捕获当前应用程序中的线程(如下图)，其中蓝色选中部分即为当前应用程序的主线程，当前程序中还运行了三个Binder，每个Binder对象都对应一个线程，这些Binder线程主要负责接收Linux Binder驱动发送的IPC调用。除此以外还有Java中的守护线程和垃圾回收线程堆裁剪守护进程等在运行。</p> <p><img alt="这里写图片描述" src="https://simg.open-open.com/show/369a7e39a48a68c29b9eba45f16bd4b9.jpg"></p> <h2><strong>程序中自定义Thread和UI线程的区别是什么？</strong></h2> <p>自定义Thread和UI线程的区别在于，UI线程是从ActivityThread运行的，在该类中的main()方法中，已经使用Looper.prepareMainLooper()为该线程添加了Looper对象，即已经为该线程创建了消息队列(MessageQueue)，因此，程序员才可以在Activity中定义Hander对象(因为声明Hander对象时，所在的线程必须已经创建了MessageQueue)。而普通的自定义Thread是一个裸线程，因此，不能直接在Thread中定义Hander对象，从使用场景的角度讲，即不能直接给Thread对象发消息，但却可以给UI线程发消息。</p> <h2><strong>子线程为什么不能更新UI</strong></h2> <p>因为UI访问是没有加锁的，在多个线程中访问UI是不安全的，如果有多个子线程都去更新UI，会导致界面不断改变而混乱不堪。所以最好的解决办法就是只有一个线程有更新UI的权限，所以这个时候就只能有一个线程振臂高呼：放开那女孩，让我来！那么最合适的人选只能是主线程。</p> <h2><strong>子线程也可以更新UI</strong></h2> <p>SurfaceView是 android 里唯一一个可以在子线程更新的控件。SurfaceView可以在主线程之外的线程中向屏幕绘图。这样可以避免画图任务繁重的时候造成主线程阻塞，从而提高了程序的反应速度。当需要快速,主动地更新View的UI，或者当前渲染代码阻塞GUI线程的时间过长的时候，SurfaceView就是解决上述问题的最佳选择。</p> <h2><strong>子线程可以更新除SurfaceView以外的UI</strong></h2> <p>子线程更新UI？没错，不信下面的代码跑一遍试试，并不会报错，而且正确显示。</p> <pre> <code class="language-java">public class MainActivity extends AppCompatActivity { private TextView mTextView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mTextView=(TextView)findViewById(R.id.textView); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mTextView.setText("Child Thread"); } }).start(); } }</code></pre> <p>这是为什么呢？一个应用程序中有一个主线程和若干个子线程，而线程的检查工作是由ViewRoot完成的。ViewRoot是什么呢？可以简单的理解为Window和View之前的桥梁或者纽带。而ViewRoot的创建是在onResume（）之后才完成的，也就是说在onResume（）之前，系统本身是无法区分当前线程到底是主线程还是子线程，而上面的代码中UI的更新操作在onCreate（）中完成，先于onResume（），所以上述的子线程才有机会越俎代庖。</p> <h2><strong>子线程如何与主线程通信</strong></h2> <p>1、Activity.runOnUiThread(Runnable)</p> <pre> <code class="language-java">mHandle.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { MainActivity.this.runOnUiThread(new Runnable() { // 耗时操作 loadNetWork(); @Override public void run() { mTextView.setText(来自网络的文字); } }); } }); } }); </code></pre> <p>2、 View.post(Runnable)</p> <pre> <code class="language-java">mHandle.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // 耗时操作 loadNetWork(); mTextView.post(new Runnable() { @Override public void run() { mTextView.setText(来自网络的文字); } }); } }); } });</code></pre> <p>3、View.postDelayed(Runnable,long)</p> <pre> <code class="language-java">mHandle.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // 耗时操作 loadNetWork(); mTextView.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { mTextView.setText(来自网络的文字); } }, 10); } }); } });</code></pre> <p>4、Handler(子线程调用Handler的<br> handle.sendMessage(msg);</p> <pre> <code class="language-java">Handler handle = new Handler() { @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); mTextView.setText(来自网络的文字); } }; class MyThread extends Thread { @Override public void run() { // 耗时操作 loadNetWork(); Message msg = new Message(); handle.sendMessage(msg); super.run(); } }</code></pre> <p>5、AsyncTask</p> <p>主线程调用：</p> <pre> <code class="language-java">aTask ak = new aTask(); ak.execute();</code></pre> <p>AsyncTask</p> <pre> <code class="language-java">private class aTask extends AsyncTask { //后台线程执行时 @Override protected Object doInBackground(Object... params) { // 耗时操作 return loadNetWork(); } //后台线程执行结束后的操作，其中参数result为doInBackground返回的结果 @Override protected void onPostExecute(Object result) { super.onPostExecute(result); mTextView.setText(result); } } </code></pre> <h2><strong>总结</strong></h2> <p>最后来个总结，Android中的线程延续了JAVA的设计模型，默认一个应用程序只有一个主线程，主线程的开启是在Activity的main()方法。主线程实际上是一个死循环，不断的循环处理系统以及其他子线程发来的消息。主线程的绑定是在DecorView初始化的时候，也就是生命周期的onResume()之后。主线程主要处理UI操作，和Broadcast相关消息，主线程如果长时间无法响应，将出现ANR，为了避免ANR，耗时操作一般都开启子线程处理。子线程处理完再发消息通知主线程来改变UI。</p> <p>来自： <a href="/misc/goto?guid=4959671898785301479" rel="nofollow">http://blog.csdn.net/lfdfhl/article/details/51279160</a></p>