多线程编程之同步和异步

1. 线程的同步和异步

线程是程序执行流的最小单元,Android每个运行的应用程序可能包含多个线程。

Andorid系统中默认只有一个主线程,也叫UI线程,因此View绘制只能在这个线程内进行,即修改界面的操作只能在主线程中执行。

所以如果阻塞了(某些操作使这个线程在此处运行了N秒)这个线程,这期间View绘制将不能进行,UI就会卡。所以要极力避免在UI线程进行耗时操作。

如果主线程中做一些耗时操作,阻塞了主线程。阻塞时间超过5秒(或6秒),就会报ANR异常(Application Not Response,应用程序无响应)。开发中要极力避免ANR异常。

网络请求是一个典型耗时操作。

对应Android4.0以上版本,Google更加在意UI界面运行的流畅性,强制要求访问网络的操作不允许在主线程中执行,只能在子线程中进行,在主线程请求网络时,会报如下错误:

android.os.NetworkOnMainThreadException

常见的卡顿

解决方式就是把连接网络的操作放在子线程中:

网络操作放到子线程

看日志不是很方便,可以将结果显示在TextView中。


textview
MainActivity

运行结果:
虽然程序不会报错,但原则上不允许在子线程中修改界面的。
由于在onCreate方法中,程序还没来得及校验,因此给了我们一个可以在子线程修改UI的假象。

把上面的操作放在Button中体会一下:


Button
点击事件

上面的执行就报错了:
CalledFromWrongThreadException:Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views。

如果子线程修改了UI,系统会验证当前线程是不是主线程,如果不是主线程,就会终止运行。

问题:
如果子线程不能修改主线程的UI,那么子线程需要修改UI时该怎么办?

解决方式:
使用Handler实现子线程与主线程之间的通信。在子线程进行耗时操作,完成后通过Handler将更新UI的操作发送到主线程执行。这就叫异步

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    TextView textView;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        textView = findViewById(R.id.textview);
    }

     //在主线程new的Handler,就会在主线程进行后续处理
     private Handler handler = new Handler();

     public void click(View v){
         //创建子线程并通过start开启线程
         new Thread(new Runnable() {
             @Override
             public void run() {
            
                 final String result = NetUtils.get("http://likedev.applinzi.com");
                 Log.i("MainActivity",result);
                 handler.post(new Runnable() {
                     @Override
                     public void run() {
                         //在UI线程更新UI
                         textView.setText(result);
                     }
                 });
             }
         }).start();
    }
}

Handler还有另外一种写法,实现效果和上面一样:

    //在主线程new的Handler,就会在主线程进行后续处理
    @SuppressLint("HandlerLeak")
    private Handler handler = new Handler(){
        //方式2 接收数据
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            //处理消息
            String result = (String)msg.obj;
            textView.setText(result);
        }
    };
    
    public void click(View v){
        //创建子线程并通过start开启线程
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                
                final String result = NetUtils.get("http://likedev.applinzi.com");
                //方式2
                Message message = new Message();
                message.obj = result;       //设置数据
                //发送消息
                handler.sendMessage(message);
            }
        }).start();
    }

Message是线程之间传递的消息,它可以在内部传递消息,主要用于不同线程之间的交换数据。message.obj可以传递一个Object对象,setData()可以设置传递的数据,message.what是一个int类型,一般用来标记消息类型,arg1和arg2两个int类型参数可以传递少量数据。

使用Handler的sendMessage()方法,而发出的消息经过一系列辗转处理后,最终会传递到Handler的handleMessage()方法中。

在Activity环境中,可以通过Activity中的runOnUiThread方法简写上面的代码,代码显得更简洁:

    public void click(View v){
        //方式3
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                final String result = NetUtils.get("http://likedev.applinzi.com");
                runOnUiThread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        textView.setText(result);
                    }
                });
            }
        }).start();
    }

下面是runOnUiThread方法的源码,这个方法也是通过封装Handler实现的,原理是一样的:

runOnUiThread
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