android 线程那点事

在操作系统中,线程是操作系统调度的最小单元,同时线程又是一种受限的系统资源,即线程不可能无限制的产生,并且线程的创建和销毁都会有相应的开销,当系统中存在大量的线程时,系统会通过时间片轮转的方式调度每个线程,在这么多线程中有一个被称为主线程,主线程是指进程所拥有的线程,在JAVA中默认情况下一个进程只有一个线程,这个线程就是主线程。主线程主要处理界面交互相关的逻辑,因为用户随时会和界面发生交互,因此主线程在任何时候都必须有比较高的响应速度,否则就会产生一种界面卡顿的感觉。为了保持较高的响应速度,这就要求主线程中不能执行耗时的任务,这个时候子线程就派上用场了。子线程也叫工作线程,除了主线程以外的线程都是子线程。

Android中的线程

Android沿用了JAVA的线程模型,其中的线程也分为主线程和子线程,其中主线程又叫UI线程。在Android系统中,在默认情况下,一个应用程序内的各个组件(如Activity、BroadcastReceiver、Service)都会在同一个进程(Process)里执行,且由此进程的主线程负责执行。如果有特别指定(通过android:process),也可以让特定组件在不同的进程中运行。无论组件在哪一个进程中运行,默认情况下,他们都由此进程的主线程负责执行。主线程既要处理Activity组件的UI事件,又要处理Service后台服务工作,通常会忙不过来。为了解决此问题,主线程可以创建多个子线程来处理后台服务工作,而本身专心处理UI画面的事件。子线程的任务则是执行耗时任务,比如网络请求,I/O操作等。从Android4.0开始系统要求网络访问必须在子线程中进行,否则网络访问将会失败并抛出NetWorkOnMainThreadException这个异常,这样做是为了避免主线程由于被耗时操作阻塞从而出现ANR现象。

为什么会出现ANR

Android希望UI线程能根据用户的要求做出快速响应,如果UI线程花太多时间处理后台的工作,当UI事件发生时,让用户等待时间超过5秒而未处理,Android系统就会给用户显示ANR提示信息。主线程除了处理UI事件之外,还要处理Broadcast消息。所以在BroadcastReceiver的onReceive()函数中,不宜占用太长的时间,否则导致主线程无法处理其它的Broadcast消息或UI事件。如果占用时间超过10秒,Android系统就会给用户显示ANR提示信息。解决办法自然还是解放UI主线程,将耗时操作交给子线程,避免阻塞。

Android中也有main()方法

刚接触Android的开发者可能会因为找不到Java程序的执行入口main()方法而觉得疑惑,其实Android中当然是也有main()方法的(如下),它被包装在源码中的ActivityThread类里。ActivityThread为应用程序的主线程类,所有的Apk程序都有且仅有一个ActivityThread类,程序的入口为该类中的static main()方法,ActivityThread所在的线程即为UI线程或主线程。Activity从main()方法开始执行,调用prepareMain()为UI线程创建一个消息队列(MessageQueue)。然后创建一个ActivityThread对象,在ActivityThread的初始化代码中会创建一个H(Handler)对象和一个ApplicationThread(Binder)对象。其中Binder负责接收远程AmS的IPC调用,接收到调用后,则通过Hander把消息发送到消息队列,UI主线程会异步地从消息队列中取出消息并执行相应操作,比如start,pause,stop等。接着UI主线程调用Looper.loop()方法进入消息循环体,进入后就会不断地从消息队列中读取并处理消息。

      public static final void main(String[] args) {
        SamplingProfilerIntegration.start();

        Process.setArgV0("<pre-initialized>");

        Looper.prepareMainLooper();
        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = new Handler();
        }

        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);

        if (false) {
            Looper.myLooper().setMessageLogging(new
                    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));
        }

        Looper.loop();

        if (Process.supportsProcesses()) {
            throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
        }

        thread.detach();
        String name = (thread.mInitialApplication != null)
            ? thread.mInitialApplication.getPackageName()
            : "<unknown>";
        Slog.i(TAG, "Main thread of " + name + " is now exiting");
    }
}
public static final void main(String[] args) {   
     SamplingProfilerIntegration.start();        
    Process.setArgV0("<pre-initialized>");     
    Looper.prepareMainLooper();       
    if (sMainThreadHandler == null) {           
    sMainThreadHandler = new Handler();    
    }       
   ActivityThread thread = new ActivityThread();       
   thread.attach(false);       
    if (false) {            
    Looper.myLooper().setMessageLogging(new                
    LogPrinter(Log.DEBUG, "ActivityThread"));        }      
     Looper.loop();        
     if (Process.supportsProcesses()) {       
     throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");        }        
    thread.detach();        String name = (thread.mInitialApplication != null)        
      ? thread.mInitialApplication.getPackageName();
        Slog.i(TAG, "Main thread of " + name + " is now exiting");    }}<strong>
</strong>

Android中的子线程

Android中开启一个子线程无非还是这两种方法

1:继承Thread类

public class MyThread extends Thread {  

    public void run(){  

    }  
}
public class MyThread extends Thread {  

    public void run(){  

    }  
}
newMyThread().start();

2:实现Runnable接口

public class MyRunnable implements Runnable{

@Override
public void run(){
//TODOAuto-generatedmethodstub
}
}
public class MyRunnable implements Runnable{

@Override
public void run(){
//TODOAuto-generatedmethodstub
}
}
new MyThread().start();

Android APK程序中都有哪些线程? 通过debug,我们可以捕获当前应用程序中的线程(如下图),其中蓝色选中部分即为当前应用程序的主线程,当前程序中还运行了三个Binder,每个Binder对象都对应一个线程,这些Binder线程主要负责接收Linux Binder驱动发送的IPC调用。除此以外还有Java中的守护线程和垃圾回收线程堆裁剪守护进程等在运行。

Paste_Image.png

程序中自定义Thread和UI线程的区别是什么?

自定义Thread和UI线程的区别在于,UI线程是从ActivityThread运行的,在该类中的main()方法中,已经使用Looper.prepareMainLooper()为该线程添加了Looper对象,即已经为该线程创建了消息队列(MessageQueue),因此,程序员才可以在Activity中定义Hander对象(因为声明Hander对象时,所在的线程必须已经创建了MessageQueue)。而普通的自定义Thread是一个裸线程,因此,不能直接在Thread中定义Hander对象,从使用场景的角度讲,即不能直接给Thread对象发消息,但却可以给UI线程发消息。

子线程为什么不能更新UI

因为UI访问是没有加锁的,在多个线程中访问UI是不安全的,如果有多个子线程都去更新UI,会导致界面不断改变而混乱不堪。所以最好的解决办法就是只有一个线程有更新UI的权限,所以这个时候就只能有一个线程振臂高呼:放开那女孩,让我来!那么最合适的人选只能是主线程。

子线程也可以更新UI

SurfaceView是 android 里唯一一个可以在子线程更新的控件。SurfaceView可以在主线程之外的线程中向屏幕绘图。这样可以避免画图任务繁重的时候造成主线程阻塞,从而提高了程序的反应速度。当需要快速,主动地更新View的UI,或者当前渲染代码阻塞GUI线程的时间过长的时候,SurfaceView就是解决上述问题的最佳选择。

子线程可以更新除SurfaceView以外的UI

子线程更新UI?没错,不信下面的代码跑一遍试试,并不会报错,而且正确显示。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView mTextView;

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

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mTextView.setText("Child Thread");
            }
        }).start();
    }
}

这是为什么呢?一个应用程序中有一个主线程和若干个子线程,而线程的检查工作是由ViewRoot完成的。ViewRoot是什么呢?可以简单的理解为Window和View之前的桥梁或者纽带。而ViewRoot的创建是在onResume()之后才完成的,也就是说在onResume()之前,系统本身是无法区分当前线程到底是主线程还是子线程,而上面的代码中UI的更新操作在onCreate()中完成,先于onResume(),所以上述的子线程才有机会越俎代庖。

子线程如何与主线程通信

1、Activity.runOnUiThread(Runnable)

mHandle.setOnClickListener(new OnClickListener() { 

            @Override 
            public void onClick(View v) { 
                new Thread(new Runnable() { 

                    @Override 
                    public void run() { 
                                     // 耗时操作            
                                     loadNetWork();   
                        MainActivity.this.runOnUiThread(new Runnable() {                              
                        @Override 
                            public void run() { 
                                mTextView.setText(来自网络的文字);             
                            } 
                        }); 

                    } 
                }); 

            } 
        });

2、 View.post(Runnable)

mHandle.setOnClickListener(new OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                new Thread(new Runnable() {

                    @Override
                    public void run() {
                              // 耗时操作           
                              loadNetWork();      
                        mTextView.post(new Runnable() {

                            @Override
                            public void run() {
                                mTextView.setText(来自网络的文字);    
                            }
                        });

                    }
                });



            }
        })<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">;</span>

3、View.postDelayed(Runnable,long)

mHandle.setOnClickListener(new OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                new Thread(new Runnable() {

                    @Override
                    public void run() {
                                // 耗时操作           
                                loadNetWork();  
                        mTextView.postDelayed(new Runnable() {

                            @Override
                            public void run() {
                                mTextView.setText(来自网络的文字);                                
                            }
                        }, 10);

                    }
                });


            }
        });

4、Handler(子线程调用Handler的 handle.sendMessage(msg);

Handler handle = new Handler() {

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            mTextView.setText(来自网络的文字);
        }

    };

class MyThread extends Thread {

        @Override
        public void run() {
             // 耗时操作           
            loadNetWork();  

            Message msg = new Message();
            handle.sendMessage(msg);
            super.run();
        }


    }

5、AsyncTask

主线程调用:

aTask ak = new aTask();
ak.execute();
AsyncTask
private class aTask extends AsyncTask { 

    //后台线程执行时 
    @Override 
    protected Object doInBackground(Object... params) { 
        // 耗时操作             
        return loadNetWork(); 
    } 
    //后台线程执行结束后的操作,其中参数result为doInBackground返回的结果 
    @Override 
    protected void onPostExecute(Object result) { 
        super.onPostExecute(result); 
        mTextView.setText(result); 
    } 
    }

总结

最后来个总结,Android中的线程延续了JAVA的设计模型,默认一个应用程序只有一个主线程,主线程的开启是在Activity的main()方法。主线程实际上是一个死循环,不断的循环处理系统以及其他子线程发来的消息。主线程的绑定是在DecorView初始化的时候,也就是生命周期的onResume()之后。主线程主要处理UI操作,和Broadcast相关消息,主线程如果长时间无法响应,将出现ANR,为了避免ANR,耗时操作一般都开启子线程处理。子线程处理完再发消息通知主线程来改变UI。

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏州的先生

1234567,Python帮女神自动来关机

在日常使用电脑的过程中,很多小伙伴都有让电脑定时自动关机的需求。通常而言,大家一般都会有几种选择。

2153
来自专栏肖蕾的博客

关于AndroidStudio混淆打包 proguard-rules.pro 的配置关于AndroidStudio混淆打包 proguard-rules.pro 的配置

1642
来自专栏Android机动车

Android实现异步的几种方式——从简单的图片加载说起

说到异步,脑海中立马浮现的就是多线程开发,Thread、Handler啥的一一涌上心头…

1455
来自专栏项勇

笔记16 | 解析和练习AsyncTask

1646
来自专栏CodingBlock

Android查缺补漏(IPC篇)-- Bundle、文件共享、ContentProvider、Messenger四种进程间通讯介绍

本文作者:CodingBlock 文章链接:http://www.cnblogs.com/codingblock/p/8387752.html

581
来自专栏比原链

Bytom移动端钱包SDK开发基础

Gitee地址:https://gitee.com/BytomBlockchain/bytom

1304
来自专栏Kubernetes

原 荐 深度解析Kubernetes Pod

Author: xidianwangtao@gmail.com PDB的应用场景 大概在Kubernetes 1.4新增了PodDisruptionBudge...

1.1K13
来自专栏程序员阿凯

AndroidStudio开发利器--常用插件

1213
来自专栏比原链

Bytom移动端钱包SDK开发基础

Gitee地址:https://gitee.com/BytomBlockchain/bytom

1011
来自专栏Android先生

RxJava2 实战知识梳理(3) - 优化搜索联想功能

几乎每个应用程序都提供了搜索功能,某些应用还提供了搜索联想。对于一个搜索联想功能,最基本的实现流程为:客户端通过EditText的addTextChan...

741

扫码关注云+社区