Android多线程消息处理机制

Posted 2020-06-18 冷月枫寂

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Android多线程消息处理机制相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

（1）主线程和ANR

主线程：UI线程，界面的修改只能在主线程中，其它线程对界面进行修改会造成异常。这样就解决了多线程竞争UI资源的问题。

一旦主线程的代码阻塞，界面将无法响应，这种行为就是Application Is Not Respond（ANR），应用失去响应。

如果主线程中某个事件操作时间超过5秒没有得到响应，android可能会弹出一个应用程序没有响应的对话框。activity可能会被杀掉。

下面用实例来说明ANR，demo如下，这个时候按钮就会失去响应

private Button btn;
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		btn=(Button)findViewById(R.id.button1);
		btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				try {
					//主线程耗时操作
					Thread.sleep(10*1000);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		});
	}

ANR的成因和避免：1，耗时操作是不可避免的，如网络连接和网络数据的获取，对存储器的读写，大量数据的计算，任何一种操作都有可能占用时间，例如网络不稳定，磁盘在忙，cpu被占用。 2，UI线程是负责事件的监听和绘图，因此必须保证UI线程能够随时响应用户的需求，任何对UI线程的阻塞无论时间长短都会影响用户的体验或是导致anr，UI线程中的操作要尽量的短小，耗时操作（网络连接数据访问等）要在单独的线程中完成。

（2）Android的消息机制，由于android中不可避免的要进行耗时操作，主线程阻塞会影响与用户的交互，需要一种机制能够通知主线程更新界面，这就是消息机制，Looper消息机制（主线程视角看消息机制，消息队列，looper循环读取消息，进行消息的回调），Handler消息机制（编程视角看消息机制）。下图就是Looper和Handler处理消息机制的图

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对消息队列的操作只能通过Handler来进行，当Handler的sendMessage方法时就会发送一个消息，主线程Looper就会发现消息队列的改变，并响应这个消息，消息被处理后会从队里移除，处理响应消息也是由Handler来处理，handleMessage方法。这个方法是运行在主线程中的。handler中常用的方法，void handleMessage（）方法，消息发送后通过这个方法来处理，这个方法需要重写。boolean sendEmptyMessage（int what）方法，只发送一个what值的消息。boolean sendMesssage（Message message）发送消息到handler，在handler中处理消息，sendMessageDelayed（Message msg ,long s）,removeMessages(int what)删除message/取消定时的message。技术分享

下面以一个demo来说明Handler和message的用法，demo如下

package com.example.handlerdemo;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {

	private static final int MESSAGE_OK=1;
	private static final int MESSAGE_CANCLE=2;
	private static final int MESSAGE_ARG1=3;
	private static final int MESSAGE_ARG2=4;
	private Handler handler=new Handler(){
		public void handleMessage(android.os.Message msg) {
			switch (msg.what) {
			case MESSAGE_OK:
				txt.setText("ok");
				break;
			case MESSAGE_CANCLE:
				if(msg.arg1==MESSAGE_ARG1){
					txt.setText("cancle"+"by user");
				}else{
					txt.setText("cancle"+"by system");
				}
				break;

			default:
				break;
			}
		};
	};
	private Button btn_ok;
	private Button btn_cancle;
	private TextView txt;
	private Button btn;
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		btn_cancle=(Button)findViewById(R.id.btn_cancle);
		btn_ok=(Button)findViewById(R.id.btn_ok);
		btn=(Button)findViewById(R.id.btn);
		txt=(TextView) findViewById(R.id.txt);
		
		btn_ok.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				/*Message msg=Message.obtain();//获取message实例的正规方法
				msg.what=MESSAGE_OK;
				handler.sendMessage(msg);
				handler.sendEmptyMessage(MESSAGE_OK);*///sendEmptyMessage的方法
				handler.sendEmptyMessageDelayed(MESSAGE_OK, 10000);//延时发送消息,还有定时发送消息的方法
			}
		});
		btn_cancle.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				Message msg=Message.obtain();
				msg.what=MESSAGE_CANCLE;
				msg.arg1=MESSAGE_ARG1;//message的参数。
				handler.sendMessage(msg);
			}
		});
		btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				handler.removeMessages(MESSAGE_OK);//取消发送消息
			}
		});
	}
}

在使用Message和Looper的时候我们还需要注意一下几点：1，Looper和MessageQueue是在主线程创建时就会创建的，新建线程的时候是不会默认创建的，一般情况下我们是不会去直接访问者两个对象。2，Handler必须在有Looper实例的情况下才能实例化，在新建的线程中默认是不能被实例化的，否则就会出错。3，子线程默认情况下是没有实例化Looper和MessageQueue对象的。

（3）Thread和Handler，handler的sendmessage()方法可以运行在其它线程中，这样我们就何以通过Thread和Handler的结合来解决耗时操作的问题，一下我们用一个动态显示进度条控件的demo来说明效果如下图

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代码如下：

package com.example.handlerandthreaddemo;

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

public class MainActivity extends Activity {

	private Button btnStart;
	private TextView tvDownLoad;
	private ProgressBar pbDownLoad;
	private static final int MESSAGE_NUMBER=1;
	private int i=0;
	private Handler handler=new Handler(){
		public void handleMessage(android.os.Message msg) {
			if(msg.what==MESSAGE_NUMBER){
				pbDownLoad.setProgress(i);
				tvDownLoad.setText("下载进度"+i+"%");
			}
		};
	};
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		
		btnStart=(Button) findViewById(R.id.btnStart);
		tvDownLoad=(TextView)findViewById(R.id.txtDownLoad);
		pbDownLoad=(ProgressBar) findViewById(R.id.pbDownLoad);
		
		btnStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				new Thread(){
					public void run() {
						while(i<100){
							try {
								sleep(500);
								i++;
								Message msg=Message.obtain();
								msg.what=MESSAGE_NUMBER;
								handler.sendMessage(msg);
							} catch (InterruptedException e) {
								e.printStackTrace();
							}
						}
					};
				}.start();
			}
		});
	}
}

（4）AsyncTask线程间的异步通信。

AsyncTask也是一种异步加载机制，使用时要注意一下几点：1，Task的实例必须在主线程中创建，2，execute（）方法必须在主线程中调用，3，不要调用onpreExecute（），doinbackground（），onprogressUpdate（），onpostExecute（）等方法。4，该实例化后的task只能被执行一次，重复调用会出现异常。

AsyncTask几种常用方法：onpreExecute（）方法，该方法在执行实际的后台之前被主线程调用；doInBackground()方法，是执行耗时操作，执行在后台的进程中，是抽象方法，子类必须重写，在这个方法中调用publishprogress（）方法来实现实时跟新的任务进行；onProgressUpdate（）方法在publisprogress（）方法被调用后，UI线程调用此方法。onPostExecute（）方法是在后台操作完成后来跟新界面。下面以一个实例和效果图来说明

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代码

package com.example.asynctask;

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

public class MainActivity extends Activity {

	private Button btnStart,btn;
	private TextView tv;
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		btn=(Button) findViewById(R.id.button2);
		btnStart=(Button)findViewById(R.id.button1);
		tv=(TextView) findViewById(R.id.textView1);
		btnStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				MyAsyncTask myTask=new MyAsyncTask();
				myTask.execute();
			}
		});
		btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				
			}
		});
	}
	class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, Void>{

		@Override
		protected void onPreExecute() {
			tv.setText("之前");
			super.onPreExecute();
		}
		@Override
		protected void onProgressUpdate(Void... values) {
			super.onProgressUpdate(values);
			String s=tv.getText().toString();
			tv.setText(s+"+");
		}
		@Override
		protected Void doInBackground(Void... params) {
			try {
				for(int i=0;i<10;i++){
					Thread.sleep(1000);
					publishProgress(null);
				}
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			return null;
		}
		@Override
		protected void onPostExecute(Void result) {
			tv.setText("完成");
			super.onPostExecute(result);
		}
	}
}

　　AsyncTask的参数以及使用方法：一个完整的asyncTask需要经历三次传递参数。第一次传参，execute（）启动时传递给doInBackground（），如需要复制哪个文件，数据上传至哪个服务器等；第二次传参，是doInBackground（）在调用 publishProgress（）时传递给onProgressUpdate（）如：目前的下载进度，已经下载到服务器的列表；第三次传参，是doInBackground（）在运行完以后传递参数给onPostExecute（），如数据获取是否成功。

AsyncTask定义了三种泛型类型参数分别是Params，Progress和Result，即AsyncTask<Params,Progress,Result>;Params是启动任务执行的参数，比如Http的请求URL；Progress后台执行的百分比；Result后台执行的任务最终返回的结果，比如String，下面以一个demo来说明

效果图如下

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demo代码如下

package com.example.asynctaskparams;

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

public class MainActivity extends Activity {

	private MyTask task;
	private Button btnStart,btnClose;
	private TextView txtContext;
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		btnStart=(Button)findViewById(R.id.btnStart);
		btnClose=(Button)findViewById(R.id.btnClose);
		txtContext=(TextView)findViewById(R.id.txtContext);
		
		btnStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				task=new MyTask();
				//Task发送第一个Task的参数
				task.execute(15);
			}
		});
		btnClose.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				task.cancel(true);
				task=null;
				txtContext.setText("Close");
			}
		});
	}
	@Override
	protected void onDestroy() {
		if(task!=null){
			task.cancel(true);
		}
		super.onDestroy();
	}
	class MyTask extends AsyncTask<Integer, Integer, Boolean>{

		@Override
		protected void onPreExecute() {
			txtContext.setText("开始");
			super.onPreExecute();
		}
		@Override
		protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
			//Task在此方法体中使用第二个参数
			txtContext.setText(""+values[0]);
			super.onProgressUpdate(values);
		}
		@Override
		protected Boolean doInBackground(Integer... params) {
			//Task使用第一个参数
			for(int i=0;i<params[0];i++){
				//Task发送第二个参数
				publishProgress(i);
				try {
					Thread.sleep(1000);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			//Task发送第三个参数
			return true;
		}
		@Override
		protected void onPostExecute(Boolean result) {
			//Task使用第三个参数
			txtContext.setText(""+result);
			super.onPostExecute(result);
		}
		
	}
}

以上是关于Android多线程消息处理机制的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Android中的多线程编程附源代码

Android多线程编程之Handler篇（消息机制）

Android第一行代码--Service（四大组件之一）