Android中UI線程與后臺線程交互設(shè)計的5種方法

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我想關(guān)于這個話題已經(jīng)有很多前輩討論過了。今天算是一次學(xué)習(xí)總結(jié)吧。

在android的設(shè)計思想中，為了確保用戶順滑的操作體驗。一些耗時的任務(wù)不能夠在UI線程中運行，像訪問網(wǎng)絡(luò)就屬于這類任務(wù)。因此我們必須要重新開啟一個后臺線程運行這些任務(wù)。然而，往往這些任務(wù)最終又會直接或者間接的需要訪問和控制UI控件。例如訪問網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)，然后需要將這些數(shù)據(jù)處理顯示出來。就出現(xiàn)了上面所說的情況。原本這是在正常不過的現(xiàn)象了，但是android規(guī)定除了UI線程外，其他線程都不可以對那些UI控件訪問和操控。為了解決這個問題，于是就引出了我們今天的話題。Android中后臺線程如何與UI線程交互。

據(jù)我所知android提供了以下幾種方法，用于實現(xiàn)后臺線程與UI線程的交互。

1、handler

2、Activity.runOnUIThread(Runnable)

3、View.Post(Runnable)

4、View.PostDelayed(Runnabe,long)

5、AsyncTask

方法一：handler

handler是android中專門用來在線程之間傳遞信息類的工具。

要講明handler的用法非常簡單，但是我在這里會少許深入的講一下handler的運行機制。

為了能夠讓handler在線程間傳遞消息，我們還需要用到幾個類。他們是looper，messageQueue，message。

這里說的looper可不是前段時間的好萊塢大片環(huán)形使者，他的主要功能是為特定單一線程運行一個消息環(huán)。一個線程對應(yīng)一個looper。同樣一個looper對應(yīng)一個線程。這就是所謂的特定單一。一般情況下，在一個線程創(chuàng)建時他本身是不會生產(chǎn)他特定單一的looper的（主線程是個特例）。因此我們需要手動的把一個looper與線程相關(guān)聯(lián)。其方法只需在需要關(guān)聯(lián)的looper的線程中調(diào)用Looper.prepare。之后我們再調(diào)用Looper.loop啟動looper。

說了這么多l(xiāng)ooper的事情，到底這個looper有什么用哪。其實之前我們已經(jīng)說到了，他是為線程運行一個消息環(huán)。具體的說，在我們將特定單一looper與線程關(guān)聯(lián)的時候，looper會同時生產(chǎn)一個messageQueue。他是一個消息隊列，looper會不停的從messageQuee中取出消息，也就是message。然后線程就會根據(jù)message中的內(nèi)容進行相應(yīng)的操作。

那么messageQueue中的message是從哪里來的哪？那就要提到handler了。在我們創(chuàng)建handler的時候，我們需要與特定的looper綁定。這樣通過handler我們就可以把message傳遞給特定的looper，繼而傳遞給特定的線程。在這里，looper和handler并非一一對應(yīng)的。一個looper可以對應(yīng)多個handler，而一個handler只能對應(yīng)一個looper（突然想起了一夫多妻制，呵呵）。這里補充一下，handler和looper的綁定，是在構(gòu)建handler的時候?qū)崿F(xiàn)的，具體查詢handler的構(gòu)造函數(shù)。

在我們創(chuàng)建handler并與相應(yīng)looper綁定之后，我們就可以傳遞message了。我們只需要調(diào)用handler的sendMessage函數(shù)，將message作為參數(shù)傳遞給相應(yīng)線程。之后這個message就會被塞進looper的messageQueue。然后再被looper取出來交給線程處理。

這里要補充說一下message，雖然我們可以自己創(chuàng)建一個新的message，但是更加推薦的是調(diào)用handler的obtainMessage方法來獲取一個message。這個方法的作用是從系統(tǒng)的消息池中取出一個message，這樣就可以避免message創(chuàng)建和銷毀帶來的資源浪費了（這也就是算得上重復(fù)利用的綠色之舉了吧）。

突然發(fā)現(xiàn)有一點很重要的地方?jīng)]有講到，那就是線程從looper收到message之后他是如何做出響應(yīng)的嘞。其實原來線程所需要做出何種響應(yīng)需要我們在我們自定義的handler類中的handleMessage重構(gòu)方法中編寫。之后才是之前說的創(chuàng)建handler并綁定looper。

好吧說的可能喲點亂，總結(jié)一下利用handler傳遞信息的方法。

假設(shè)A線程要傳遞信息給B線程，我們需要做的就是

1、在B線程中調(diào)用Looper.prepare和Looper.loop。（主線程不需要）

2、 編寫Handler類，重寫其中的handleMessage方法。

3、創(chuàng)建Handler類的實例，并綁定looper

4、調(diào)用handler的sentMessage方法發(fā)送消息。

到這里，我們想handler的運行機制我應(yīng)該是闡述的差不多了吧，最后再附上一段代碼，供大家參考。

 1 public class MyHandlerActivity extends Activity {
 2      TextView textView;
 3      MyHandler myHandler;
 4  
 5      protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 6          super.onCreate(savedInstanceState);
 7          setContentView(R.layout.handlertest);
 8  
 9          //實現(xiàn)創(chuàng)建handler并與looper綁定。這里沒有涉及l(fā)ooper與
            //線程的關(guān)聯(lián)是因為主線程在創(chuàng)建之初就已有l(wèi)ooper
10          myHandler=MyHandler(MyHandlerActivitythis.getMainLooper());
11          textView = (textView) findViewById(R.id.textView);
12         
13          MyThread m = new MyThread();
14          new Thread(m).start();
15      }
16  
17  
18      class MyHandler extends Handler {
19          public MyHandler() {
20          }
21  
22          public MyHandler(Looper L) {
23              super(L);
24          }
25  
26          // 必須重寫這個方法，用于處理message
27          @Override
28          public void handleMessage(Message msg) {
29              // 這里用于更新UI
30              Bundle b = msg.getData();
31              String color = b.getString("color");
32              MyHandlerActivity.this.textView.setText(color);
33          }
34      }
35  
36      class MyThread implements Runnable {
37          public void run() {
38              //從消息池中取出一個message
39              Message msg = myHandler.obtainMessage();
40              //Bundle是message中的數(shù)據(jù)
41              Bundle b = new Bundle();
42              b.putString("color", "我的");
43              msg.setData(b);
44              //傳遞數(shù)據(jù)
45              myHandler.sendMessage(msg); // 向Handler發(fā)送消息,更新UI
46          }
47      }

方法二：Activity.runOnUIThread(Runnable)

 這個方法相當(dāng)簡單，我們要做的只是以下幾步

1、編寫后臺線程，這回你可以直接調(diào)用UI控件

2、創(chuàng)建后臺線程的實例

3、調(diào)用UI線程對應(yīng)的Activity的runOnUIThread方法，將后臺線程實例作為參數(shù)傳入其中。

注意：無需調(diào)用后臺線程的start方法

方法三：View.Post(Runnable)

 該方法和方法二基本相同，只是在后臺線程中能操控的UI控件被限制了，只能是指定的UI控件View。方法如下

1、編寫后臺線程，這回你可以直接調(diào)用UI控件，但是該UI控件只能是View

2、創(chuàng)建后臺線程的實例

3、調(diào)用UI控件View的post方法，將后臺線程實例作為參數(shù)傳入其中。

方法四：View.PostDelayed(Runnabe,long)

該方法是方法三的補充，long參數(shù)用于制定多少時間后運行后臺進程 

方法五：AsyncTask

AsyncTask是一個專門用來處理后臺進程與UI線程的工具。通過AsyncTask，我們可以非常方便的進行后臺線程和UI線程之間的交流。

那么AsyncTask是如何工作的哪。

AsyncTask擁有3個重要參數(shù)

1、Params 

2、Progress

3、Result

Params是后臺線程所需的參數(shù)。在后臺線程進行作業(yè)的時候，他需要外界為其提供必要的參數(shù)，就好像是一個用于下載圖片的后臺進程，他需要的參數(shù)就是圖片的下載地址。

Progress是后臺線程處理作業(yè)的進度。依舊上面的例子說，就是下載圖片這個任務(wù)完成了多少，是20%還是60%。這個數(shù)字是由Progress提供。

Result是后臺線程運行的結(jié)果，也就是需要提交給UI線程的信息。按照上面的例子來說，就是下載完成的圖片。

AsyncTask還擁有4個重要的回調(diào)方法。

1、onPreExecute

2、doInBackground

3、onProgressUpdate

4、onPostExecute

onPreExecute運行在UI線程，主要目的是為后臺線程的運行做準(zhǔn)備。當(dāng)他運行完成后，他會調(diào)用doInBackground方法。

doInBackground運行在后臺線程，他用來負責(zé)運行任務(wù)。他擁有參數(shù)Params，并且返回Result。在后臺線程的運行當(dāng)中，為了能夠更新作業(yè)完成的進度，需要在doInbackground方法中調(diào)用PublishProgress方法。該方法擁有參數(shù)Progress。通過該方法可以更新Progress的數(shù)據(jù)。然后當(dāng)調(diào)用完P(guān)ublishProgress方法，他會調(diào)用onProgressUpdate方法用于更新進度。

onProgressUpdate運行在UI線程，主要目的是用來更新UI線程中顯示進度的UI控件。他擁有Progress參數(shù)。在doInBackground中調(diào)用PublishProgress之后，就會自動調(diào)onProgressUpdate方法

onPostExecute運行在UI線程，當(dāng)doInBackground方法運行完后，他會調(diào)用onPostExecute方法，并傳入Result。在onPostExecute方法中，就可以將Result更新到UI控件上。

明白了上面的3個參數(shù)和4個方法，你要做的就是

1、編寫一個繼承AsyncTask的類，并聲明3個參數(shù)的類型，編寫4個回調(diào)方法的內(nèi)容。

2、然后在UI線程中創(chuàng)建該類（必須在UI線程中創(chuàng)建）。

3、最后調(diào)用AsyncTask的execute方法，傳入Parmas參數(shù)（同樣必須在UI線程中調(diào)用）。

這樣就大功告成了。

另外值得注意的2點就是，千萬不要直接調(diào)用那四個回調(diào)方法。還有就是一個AsyncTask實例只能執(zhí)行一次，否則就出錯哦。

以上是AsyncTask的基本用法，更加詳細的內(nèi)容請參考android官方文檔。最后附上一段代碼，供大家參考。

 1 private class DownloadFilesTask extends AsyncTask<URL, Integer, Long> 
 2 //在這里聲明了Params、Progress、Result參數(shù)的類型
 3 {
 4     //因為這里不需要使用onPreExecute回調(diào)方法，所以就沒有加入該方法
 5     
 6     //后臺線程的目的是更具URL下載數(shù)據(jù)
 7      protected Long doInBackground(URL... urls) {
 8          int count = urls.length;//urls是數(shù)組，不止一個下載鏈接
 9          long totalSize = 0;//下載的數(shù)據(jù)
10          for (int i = 0; i < count; i++) {
11              //Download是用于下載的一個類，和AsyncTask無關(guān)，大家可以忽略他的實現(xiàn)
12              totalSize += Downloader.downloadFile(urls[i]);
13              publishProgress((int) ((i / (float) count) * 100));//更新下載的進度
14              // Escape early if cancel() is called
15              if (isCancelled()) break;
16          }
17          return totalSize;
18      }
19 
20      //更新下載進度
21      protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
22          setProgressPercent(progress[0]);
23      }
24 
25      //將下載的數(shù)據(jù)更新到UI線程
26      protected void onPostExecute(Long result) {
27          showDialog("Downloaded " + result + " bytes");
28      }
29  }
30

 有了上面的這個類，接下你要做的就是在UI線程中創(chuàng)建實例，并調(diào)用execute方法，傳入URl參數(shù)就可以了。

這上面的5種方法各有優(yōu)點。但是究其根本，其實后面四種方法都是基于handler方法的包裝。在一般的情形下后面四種似乎更值得推薦。但是當(dāng)情形比較復(fù)雜，還是推薦使用handler。

最后補充一下，這是我的第一篇博客。存在很多問題請大家多多指教。尤其是文中涉及到內(nèi)容，有嚴(yán)重的技術(shù)問題，大家一定要給我指明啊。拜托各位了。