<转>Android多线程总结

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本期的多线程主题与Android相关，侧重讲解在Android中如何用好多线程，需要你有Java的多线程基础。

首先我们思考几个问题，在Android应用中为什么要用多线程?为了解决哪些问题？或者为了实现哪些功能？有哪些好处？请先思考一分钟，再继续往下看。

学习而不思考就像吃东西而不嚼，要么无法下咽，要么尝不出味道，同时都会影响消化吸收。控制一下你那脱缰野马一样的好奇心吧，先思考再往下看。

————————————————飘过这条分隔线，我们继续——————————————————

1. 为什么要用多线程

这里列出几个原因：

a) 提高用户体验或者避免ANR

在事件处理代码中需要使用多线程，否则会出现ANR(Application is not responding)，或者因为响应较慢导致用户体验很差。

图1 ANR对话框

测试ANR的方法见示例工程《EX10_01ANR》 

b) 异步

应用中有些情况下并不一定需要同步阻塞去等待返回结果，可以通过多线程来实现异步，例如：上一点中提到的，你的应用中的某个Activity需要从云端获取一些图片，加载图片比较耗时，这时需要使用异步加载，加载完成一个图片刷新一个，见下面图2、图3 。

c) 多任务

例如多线程下载。

后两点与Java中的多线程应用没有太大区别，不细说。

下面重点说明第一点，即如何减少事件响应的时间从而提高用户体验，以及如何避免ANR。

2. 为什么通过多线程可以提高用户体验、避免ANR

大家还记得我在群里说过的移动开发的“三不要”原则吗？即：不要让我想、不要让我等、不要让我烦。响应慢了用户需要等，等的次数多了就会烦，你的应用离被卸载不远了。

首先我们来了解一下Android应用程序的main线程，它负责处理UI的绘制，Android系统为了防止应用程序反应较慢导致系统无法正常运行做 了一个处理，一种情况是当用户输入事件在5秒内无法得到响应，那么系统会弹出ANR对话框，由用户决定继续等待还是强制结束应用程序(另一种情况是 BroadcastReciever 超过10秒没执行完也会弹出ANR对话框)。

即使你的程序中某个事件响应不超过5秒钟，人眼可以分辨的时间是0.1秒，小于0.1秒基本感觉不出来，超过0.2秒用户就能感觉到有点儿卡了，俗称打 嗝现象，2秒以上就很慢了，用户体验会很差。有同学说我可以用进度条啊，但你的程序中不能到处都是进度条，否则那个圈圈会把用户转晕的，好像在对用户说， 画个圈圈烦死你……

比如某些应用，它要显示很多图片，还好它是异步的，不过在图片加载完成前每个图片的位置上都有一个圈圈，让人看了很烦。你可以变通一下，图片加载成功之前显示一个默认的图片，加载成功后再刷新一下即可，何必弄那么多进度条呢？

图2 加载图片完成前显示默认图片，加载完成后再刷新

图3 加载图片完成前显示默认图片，加载完成后再刷新

图4 转晕你，烦死你

事件处理的原则：所有可能耗时的操作都放到其他线程去处理。

Android中的Main线程的事件处理不能太耗时，否则后续的事件无法在5秒内得到响应，就会弹出ANR对话框。那么哪些方法会在 Main线程执行呢？

1) Activity的生命周期方法，例如：onCreate()、onStart()、onResume()等

2) 事件处理方法，例如onClick()、onItemClick()等

通常Android基类中以on开头的方法是在Main线程被回调的。

提高应用的响应性，可以从这两方面入手。

一般来说，Activity的onCreate()、onStart()、onResume()方法的执行时间决定了你的应用首页打开的时间，这里要尽 量把不必要的操作放到其他线程去处理，如果仍然很耗时，可以使用SplashScreen。使用SplashScreen最好用动态的，这样用户知道你的 应用没有死掉。

图5 动态SplashScreen

图6 静态SplashScreen

当用户与你的应用交互时，事件处理方法的执行快慢决定了应用的响应性是否良好，这里分两种情况：

1) 同步，需要等待返回结果。例如用户点击了注册按钮，需要等待服务端返回结果，那么需要有一个进度条来提示用户你的程序正在运行没有死掉。一般与服务端交互的都要有进度条，例如系统自带的浏览器，URL跳转时会有进度条。

2) 异步，不需要等待返回结果。例如微博中的收藏功能，点击完收藏按钮后是否成功执行完成后告诉我就行了，我不想等它，这里最好实现为异步的。

无论同步异步，事件处理都可能比较耗时，那么需要放到其他线程中处理，等处理完成后，再通知界面刷新。

这里有一点要注意，不是所有的界面刷新行为都需要放到Main线程处理，例如TextView的setText()方法需要在Main线程中，否则会抛 出CalledFromWrongThreadException，而ProgressBar的setProgress()方法则不需要在Main线程中 处理。

当然你也可以把所有UI组件相关行为都放到Main线程中处理，没有问题。可以减轻你的思考负担，但你最好了解他们之间的差别，掌握事物之间细微差别的 是专家。把事件处理代码放到其他线程中处理，如果处理的结果需要刷新界面，那么需要线程间通讯的方法来实现在其他线程中发消息给Main线程处理。

3. 如何实现线程间通讯

在Android中有多种方法可以实现其他线程与Main线程通讯，我们这里介绍常见的两种。

1) 使用AsyncTask

AsyncTask是Android框架提供的异步处理的辅助类，它可以实现耗时操作在其他线程执行，而处理结果在Main线程执行，对于开发者而言，它 屏蔽掉了多线程和后面要讲的Handler的概念。你不了解怎么处理线程间通讯也没有关系，AsyncTask体贴的帮你做好了。不过封装越好越高级的 API，对初级程序员反而越不利，就是你不了解它的原理。当你需要面对更加复杂的情况，而高级API无法完成得很好时，你就杯具了。所以，我们也要掌握功 能更强大，更自由的与Main线程通讯的方法：Handler的使用。

AsyncTask的使用方法见示例工程《EX10_02AsyncTask》 

2) 使用Handler

这里需要了解Android SDK提供的几个线程间通讯的类。

2.1 Handler

Handler在android里负责发送和处理消息，通过它可以实现其他线程与Main线程之间的消息通讯。

2.2 Looper

Looper负责管理线程的消息队列和消息循环

2.3 Message

Message是线程间通讯的消息载体。两个码头之间运输货物，Message充当集装箱的功能，里面可以存放任何你想要传递的消息。

2.4 MessageQueue

MessageQueue是消息队列，先进先出，它的作用是保存有待线程处理的消息。

它们四者之间的关系是，在其他线程中调用Handler.sendMsg()方法(参数是Message对象)，将需要Main线程处理的事件添加到 Main线程的MessageQueue中，Main线程通过MainLooper从消息队列中取出Handler发过来的这个消息时，会回调 Handler的handlerMessage()方法。

Handler的使用方法见示例工程《EX10_03HandlerAndMsg》 

除了以上两种常用方法之外，还有几种比较简单的方法

3) Activity.runOnUiThread(Runnable)

4) View.post(Runnable)

View.postDelayed(Runnable, long)

5) Handler.post

Handler.postDelayed(Runnable, long)

4. 利用线程池提高性能

这里我们建议使用线程池来管理临时的Thread对象，从而达到提高应用程序性能的目的。

线程池是资源池在线程应用中的一个实例。了解线程池之前我们首先要了解一下资源池的概念。在JAVA 中，创建和销毁对象是比较消耗资源的。我们如果在应用中需要频繁创建销毁某个类型的对象实例，这样会产生很多临时对象，当失去引用的临时对象较多时，虚拟 机会进行垃圾回收(GC)，CPU在进行GC时会导致应用程序的运行得不到相应，从而导致应用的响应性降低。

资源池就是用来解决这个问题，当你需要使用对象时，从资源池来获取，资源池负责维护对象的生命周期。

了解了资源池，就很好理解线程池了，线程池就是存放对象类型都是线程的资源池。

线程池的使用方法见示例工程《EX10_04ThreadPool》

线程池与Handler结合使用的方法见示例工程《EX10_05HandlerAndPool》

示例工程见《EX10_06CustomHandler》

我增加了如何在其他线程中创建Handler的例子作为选学，前面都掌握好了的同学可以看一下，如果你需要实现一个跟Main线程类似的消息处理机制，需要其他线程可以跟你的线程通讯，可以通过这种方法实现。

本期培训课后作业：为你的应用添加一个SplashScreen。

示例工程源代码及答疑在QQ群中。

本文出自 “雨辰专栏” 博客，请务必保留此出处http://yuchen.blog.51cto.com/2739238/593019