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Android Studio--從Java線程到安卓線程

編輯:關於Android編程

簡述:

相信很多學安卓的都是從java入門之後開始進行安卓的學習,而當我們面臨安卓線程的書寫的時候,發現安卓線程並不是我們想象中使用java的線程寫法就可以。

java線程的語法移植出錯了?

這裡我們簡單的書寫一個TextClock(由TextView 和Calendar組成),這裡的Button用於終止時間。這裡我們使用java上線程的寫法來:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView textView;
    private boolean flag = true;//用於控制線程
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while(flag){
                    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
                    calendar.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis());
                    int hour = calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
                    int minute = calendar.get(Calendar.MINUTE);
                    int sec = calendar.get(Calendar.SECOND);
                    String string = new String(hour + " : " + minute + " : " + sec);
                    textView = (TextView)findViewById(R.id.test);
                    textView.setText(msg.obj.toString());
                    try{
                        Thread.currentThread().sleep(100);
                    }catch(Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
        Button button = (Button)findViewById(R.id.Btn);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                flag = false;
                Toast.makeText(MainActivity.this,"You click here!",Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });
    }
}

  現在分析一下上面的案例,在上面的程序中有兩個線程:一個主線程和一個子線程,它們的職責如圖所示。
這裡寫圖片描述
上述實例中的處理利用子線程進行了UI界面的更新,違背了Android多線程編程規則,系統會拋出異常“Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views”。

要解決這個問題,就要明確主線程和子線程的職責。主線程的職責是創建、顯示和更新UI控件、處理UI事件、啟動子線程、停止子線程;子線程的職責是計算逝去的時間和向主線程發出更新UI消息,而不是直接更新UI。<喎?/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vc3Ryb25nPjwvcD4NCjxwPjxzdHJvbmc+1vfP37PMtcTWsNTwysfP1Mq+VUm/2Lz+oaK0psDtVUnKwrz+oaLG9Lav19PP37PMoaLNo9a519PP37PMus24/NDCVUmjrNfTz9+zzLXE1rDU8MrHvMbL48rFyKW1xMqxvOS6zc/y1vfP37PMt6Kz9rj80MJVSc/7z6Kho7WrysfQwrXEzsrM4tPWs/bP1sHLo7rX08/fs8y6zdb3z9+zzMjnus63osvNz/vPoqGiyOe6zs2o0MXE2D88L3N0cm9uZz48L3A+DQrA+9PDSGFuZGxlcrrNbWVzc2FnZbSmwO3X0734s8w8YnIgLz4NCtPJ09qyvL7Wuty88rWlo6zO0sPH1eLA77K7vfjQ0LK8vta0+sLrtcSy+8r2o6zS1M/CzqrW97vutq+0+sLro7oNCjxwcmUgY2xhc3M9"brush:java;"> public class MainActivity extends AppCompatActivity { private TextView textView; private boolean flag = true; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); /*使用Handler進行更新頁面*/ final android.os.Handler handler = new android.os.Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { switch(msg.what){/*接收來自子線程之間的message*/ case 0:{/*根據來源執行不同的操作*/ textView = (TextView)findViewById(R.id.test); textView.setText(msg.obj.toString());/*文本更新*/ } } super.handleMessage(msg); //這裡最好對不需要或者不關心的消息拋給父類,避免丟失消息 } }; new Thread(new Runnable() {//利用Runnable接口實現線程 @Override public void run() { while(flag){ Calendar calendar = Calendar.getInstance(); calendar.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis()); int hour = calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); int minute = calendar.get(Calendar.MINUTE); int sec = calendar.get(Calendar.SECOND); String string = new String(hour + " : " + minute + " : " + sec); //上述為計算操作 Message message = new Message();//初始化消息對象 message.obj = string;//將想要發送的消息添加到消息中 message.what = 0;//設置message來源為0 handler.sendMessage(message);//給handler發送消息 try{//線程休眠 Thread.currentThread().sleep(100); //Thread代表線程,currentThread()代表獲取當前線程,sleep()代表睡眠 }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } } } }).start(); Button button = (Button)findViewById(R.id.Btn); button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { flag = false; Toast.makeText(MainActivity.this,"You click here!",Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }); } }

這樣子我們就簡單的做了一個計時器app,利用線程成功實現了計時並更新數據。

利用TimeTask和Handler實現
在Android平台中需要反復按周期執行方法可以使用Java上自帶的TimerTask類,TimerTask相對於Thread來說對於資源消耗的更低,除了使用Android自帶的AlarmManager使用Timer定時器是一種更好的解決方法。 我們需要引入import java.util.Timer; 和 import java.util.TimerTask;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView textView;
    private android.os.Handler handler;
    private boolean flag = true;
    Timer timer = new Timer();//實例化Timer
    TimerTask timerTask = new TimerTask() {//實例化TimerTask
        @Override
        public void run() {
            Calendar calendar = Calendar.getInstance();
            calendar.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis());
            int hour = calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
            int minute = calendar.get(Calendar.MINUTE);
            int sec = calendar.get(Calendar.SECOND);
            String string = new String(hour + " : " + minute + " : " + sec);
            Message message = new Message();//實例消息
            message.obj = string;
            message.what = 0;
            handler.sendMessage(message);
        }
    };


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        handler = new android.os.Handler(){
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                switch(msg.what){
                    case 0:{
                        textView = (TextView)findViewById(R.id.test);
                        textView.setText(msg.obj.toString());
                    }
                }
                super.handleMessage(msg);
            }
        };
        timer.schedule(timerTask,1000,100);//注釋一

        Button button = (Button)findViewById(R.id.Btn);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                flag = false;
                Toast.makeText(MainActivity.this,"You click here!",Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });
    }
}

[ 注釋一 ]:timer.schedule(new MyTask(),long time1,long timer2);
第一個參數,是 TimerTask 類,在包:import java.util.TimerTask .使用者要繼承該類,並實現 public void run() 方法,因為 TimerTask 類 實現了 Runnable 接口。
第二個參數的意思是,當你調用該方法後,該方法必然會調用 TimerTask 類 TimerTask 類 中的 run() 方法,這個參數就是這兩者之間的差值,轉換成漢語的意思就是說,用戶調用 schedule() 方法後,要等待這麼長的時間才可以第一次執行 run() 方法。
第三個參數的意思就是,第一次調用之後,從第二次開始每隔多長的時間調用一次 run() 方法。
[附:]
  技術人員在實現內部辦公系統與外部網站一體化的時候,最重要的步驟就是從OA系統讀取數據,並且根據網站模板生成最終的靜態頁面。這裡就需要一個定時任務,循環的執行。
  技術人員在寫定時任務的時候,想當然的以為Timer.schedule(TimerTask task, long delay)就是重復的執行task。程序運行後發現只運行了一次,總覺得是task裡的代碼有問題,花了很長時間調試代碼都沒有結果。
  仔細研讀java api,發現:
  schedule(TimerTask task, long delay)的注釋:Schedules the specified task for execution after the specified delay。大意是在延時delay毫秒後執行task。並沒有提到重復執行
  schedule(TimerTask task, long delay, long period)的注釋:Schedules the specified task for repeated fixed-delay execution, beginning after the specified delay。大意是在延時delay毫秒後重復的執行task,周期是period毫秒。
  這樣問題就很明確schedule(TimerTask task, long delay)只執行一次,schedule(TimerTask task, long delay, long period)才是重復的執行。關鍵的問題在於程序員誤以為schedule就是重復的執行,而沒有仔細的研究API,一方面也是英文能力不夠,浏覽API的過程中不能很快的理解到含義。

知識點補充

很多初入Android或Java開發的新手對Thread、Looper、Handler和Message仍然比較迷惑,衍生的有HandlerThread、java.util.concurrent、Task、AsyncTask由於目前市面上的書籍等資料都沒有談到這些問題,今天就這一問題做更系統性的總結。我們創建的Service、Activity以及Broadcast均是一個主線程處理,這裡我們可以理解為UI線程。但是在操作一些耗時操作時,比如I/O讀寫的大文件讀寫,數據庫操作以及網絡下載需要很長時間,為了不阻塞用戶界面,出現ANR的響應提示窗口,這個時候我們可以考慮使用Thread線程來解決。

對於從事過J2ME開發的程序員來說Thread比較簡單,直接匿名創建重寫run方法,調用start方法執行即可。或者從Runnable接口繼承,但對於Android平台來說UI控件都沒有設計成為線程安全類型,所以需要引入一些同步的機制來使其刷新,這點Google在設計Android時倒是參考了下Win32的消息處理機制。

對於線程中的刷新一個View為基類的界面,可以使用postInvalidate()方法在線程中來處理,其中還提供了一些重寫方法比如postInvalidate(int
left,int top,int right,int bottom)
來刷新一個矩形區域,以及延時執行,比如postInvalidateDelayed(long
delayMilliseconds)或postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds,int
left,int top,int right,int bottom) 方法,其中第一個參數為毫秒

當然推薦的方法是通過一個Handler來處理這些,可以在一個線程的run方法中調用handler對象的 postMessage或sendMessage方法來實現,Android程序內部維護著一個消息隊列,會輪訓處理這些,如果你是Win32程序員可以很好理解這些消息處理,不過相對於Android來說沒有提供
PreTranslateMessage這些干涉內部的方法。

Looper又是什麼呢? ,其實Android中每一個Thread都跟著一個Looper,Looper可以幫助Thread維護一個消息隊列,但是Looper和Handler沒有什麼關系,我們從開源的代碼可以看到Android還提供了一個Thread繼承類HanderThread可以幫助我們處理,在HandlerThread對象中可以通過getLooper方法獲取一個Looper對象控制句柄,我們可以將其這個Looper對象映射到一個Handler中去來實現一個線程同步機制,Looper對象的執行需要初始化Looper.prepare方法就是昨天我們看到的問題,同時推出時還要釋放資源,使用Looper.release方法。

Message 在Android是什麼呢?
對於Android中Handler可以傳遞一些內容,通過Bundle對象可以封裝String、Integer以及Blob二進制對象,我們通過在線程中使用Handler對象的sendEmptyMessage或sendMessage方法來傳遞一個Bundle對象到Handler處理器。對於Handler類提供了重寫方法handleMessage(Message
msg)
來判斷,通過msg.what來區分每條信息。將Bundle解包來實現Handler類更新UI線程中的內容實現控件的刷新操作。相關的Handler對象有關消息發送sendXXXX相關方法如下,同時還有postXXXX相關方法,這些和Win32中的道理基本一致,一個為發送後直接返回,一個為處理後才返回
.

java.util.concurrent對象分析,對於過去從事Java開發的程序員不會對Concurrent對象感到陌生吧,他是JDK 1.5以後新增的重要特性作為掌上設備,我們不提倡使用該類,考慮到Android為我們已經設計好的Task機制,這裡不做過多的贅述,相關原因參考下面的介紹:

在Android中還提供了一種有別於線程的處理方式,就是Task以及AsyncTask,從開源代碼中可以看到是針對Concurrent的封裝,開發人員可以方便的處理這些異步任務。

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