Android 單線程模型詳解及實(shí)例

我們今天將會(huì)在這篇文章中為大家詳細(xì)介紹有關(guān)Android單線程模型的相關(guān)內(nèi)容。希望初學(xué)者們可以通過本文介紹的內(nèi)容對(duì)這一概念有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)，并從中對(duì)這一系統(tǒng)有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)。

當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)一個(gè)Android程序時(shí)，Android會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)稱為“main”主線程的線程。這個(gè)主線程（也稱為UI線程）很重要，因?yàn)樗?fù)責(zé)把事件分派到相應(yīng)的控件，其中就包括屏幕繪圖事件，它同樣是用戶與Andriod控件交互的線程。比如，當(dāng)你在屏幕上按下一個(gè)按鈕后，UI線程會(huì)把這個(gè)事件分發(fā)給剛按得那個(gè)按鈕，緊接著按鈕設(shè)置它自身為被按下狀態(tài)并向事件隊(duì)列發(fā)送一個(gè)無效（invalidate）請(qǐng)求。UI線程會(huì)把這個(gè)請(qǐng)求移出事件隊(duì)列并通知按鈕在屏幕上重新繪制自身。

Android單線程模型會(huì)在沒有考慮到它的影響的情況下引起Android應(yīng)用程序性能低下，因?yàn)樗械娜蝿?wù)都在同一個(gè)線程中執(zhí)行，如果執(zhí)行一些耗時(shí)的操作，如訪問網(wǎng)絡(luò)或查詢數(shù)據(jù)庫，會(huì)阻塞整個(gè)用戶界面。當(dāng)在執(zhí)行一些耗時(shí)的操作的時(shí)候，不能及時(shí)地分發(fā)事件，包括用戶界面重繪事件。從用戶的角度來看，應(yīng)用程序看上去像掛掉了。更糟糕的是，如果阻塞應(yīng)用程序的時(shí)間過長（現(xiàn)在大概是5秒鐘）Android會(huì)向用戶提示一些信息，即打開一個(gè)“應(yīng)用程序沒有相應(yīng)（application not responding）”的對(duì)話框。

如果你想知道這有多糟糕，寫一個(gè)簡(jiǎn)單的含有一個(gè)按鈕的程序，并為按鈕注冊(cè)一個(gè)單擊事件，并在事件處理器中調(diào)用這樣的代碼Thread.sleep(2000)。在按下這個(gè)按鈕這后恢復(fù)按鈕的正常狀態(tài)之前，它會(huì)保持按下狀態(tài)大概2秒鐘。如果這樣的情況在你編寫的應(yīng)用程序中發(fā)生，用戶的第一反應(yīng)就是你的程序運(yùn)行很慢。

現(xiàn)在你知道你應(yīng)該避免在UI線程中執(zhí)行耗時(shí)的操作，你很有可能會(huì)在后臺(tái)線程或工作者線程中執(zhí)行這些耗時(shí)的任務(wù)，這樣做是否正確呢？讓我們來看一個(gè)例子，在這個(gè)例子中按鈕的單擊事件從網(wǎng)絡(luò)上下載一副圖片并使用ImageView來展現(xiàn)這幅圖片。

代碼如下：

public void onClick( View v ) {  
new Thread( new Runnable() {  
public void run() {  
Bitmap b = loadImageFromNetwork();  
mImageView.setImageBitmap( b );  
}  
}).start();  
}  
public void onClick( View v ) { 
new Thread( new Runnable() { 
public void run() { 
Bitmap b = loadImageFromNetwork(); 
mImageView.setImageBitmap( b ); 
}  
}).start(); 
} 

這段代碼好像很好地解決了你遇到的問題，因?yàn)樗粫?huì)阻塞UI線程。很不幸，它違背了Android單線程模型：Android UI操作并不是線程安全的并且這些操作必須在UI線程中執(zhí)行。在這段代碼片段中，在一個(gè)工作者線程中使用ImageView的方法，這回引起一些很古怪的問題。查處這個(gè)問題并修復(fù)這個(gè)bug會(huì)很困難而且也很耗時(shí)。

Andriod提供了幾種在其他線程中訪問UI線程的方法?；蛟S你已經(jīng)對(duì)其中的一些方式很熟悉，但下面是一個(gè)更全面的列表：

Activity.runOnUiThread( Runnable )  
View.post( Runnable )  
View.postDelayed( Runnable, long )  
Hanlder 

上面的任何一個(gè)類或方法都可以修復(fù)我們前面代碼中出現(xiàn)的問題。

public void onClick( View v ) {  
new Thread( new Runnable() {  
public void run() {  
final Bitmap b = loadImageFromNetwork();  
mImageView.post( new Runnable() {  
mImageView.setImageBitmap( b );  
});  
}  
}).start();  
}  
public void onClick( View v ) { 
new Thread( new Runnable() { 
public void run() { 
final Bitmap b = loadImageFromNetwork(); 
mImageView.post( new Runnable() { 
mImageView.setImageBitmap( b ); 
}); 
} 
}).start(); 
} 

很不幸的是這些類或方法同樣會(huì)使你的代碼很復(fù)雜很難理解。然而當(dāng)你需要實(shí)現(xiàn)一些很復(fù)雜的操作并需要頻繁地更新UI時(shí)這會(huì)變得更糟糕。為了解決這個(gè)問題，Android 1.5提供了一個(gè)工具類：AsyncTask，它使創(chuàng)建需要與用戶界面交互的長時(shí)間運(yùn)行的任務(wù)變得更簡(jiǎn)單。

在Android 1.0和1.1中具有與AsyncTask相同功能的類UserTask。它提供了完全一樣的API，你需要做的只是把它的代碼拷貝的你的程序中。

AsyncTask的目標(biāo)是替你管理你的線程。前面的代碼可以很容易地使用AsyncTask重寫。

public void onClick( View v ) {  
new DownloadImageTask().execute
( "http://example.com/image.png" );  
}  
private class DownloadImageTask extends AsyncTask {  
protected Bitmap doInBackground( String... urls ) {  
return loadImageFormNetwork( urls[0] );  
}  
protected void onPostExecute( Bitmap result ) {  
mImageView.setImageBitmap( result );  
}  
}  
public void onClick( View v ) { 
new DownloadImageTask().execute
( "http://example.com/image.png" ); 
} 
private class DownloadImageTask extends AsyncTask { 
protected Bitmap doInBackground( String... urls ) { 
return loadImageFormNetwork( urls[0] ); 
} 
protected void onPostExecute( Bitmap result ) { 
mImageView.setImageBitmap( result ); 
} 
} 

正如你看到的，使用AsyncTask必須要繼承它。使用AsyncTask非常重要的是：AsyncTask的實(shí)例必須在UI線程中創(chuàng)建而且只能被使用一次。你可以使用預(yù)讀AsyncTask的文檔來來了解如何使用這個(gè)類，下面大概地了解一下它是如何工作的：

你可以使用泛型參數(shù)制定任務(wù)的參數(shù)、中間值（progress values）和任何的最終執(zhí)行結(jié)果

doInBackground()方法會(huì)自動(dòng)地在工作者線程中執(zhí)行

onPreExecute()、onPostExecute()和onProgressUpdate()方法會(huì)在UI線程中被調(diào)用

doInBackground()方法的返回值會(huì)被傳遞給onPostExecute()方法

在doInBackground()方法中你可以調(diào)用publishProgress()方法，每一次調(diào)用都會(huì)使UI線程執(zhí)行一次onProgressUpdate()方法

你可以在任何時(shí)候任何線程中取消這個(gè)任務(wù)

除了官方的文檔，你可以閱讀Shelves和Photostream源代碼中的幾個(gè)復(fù)雜的示例。我強(qiáng)烈地推薦閱讀Shelves的源代碼，它會(huì)使你知道如何在配置更改之間持久化任務(wù)以及在activity被銷毀時(shí)正確的取消任務(wù)。

不管是否使用AsyncTask，始終記住以下兩個(gè)關(guān)于Android單線程模型的準(zhǔn)則：不要阻塞UI線程以及一切Android UI操作都在UI線程中執(zhí)行。AsyncTask僅僅是使你能夠更容易地遵守這兩條準(zhǔn)則。

感謝閱讀，希望能幫助到大家，謝謝大家對(duì)本站的支持！

最新評(píng)論