本篇隨筆將講解一下Android的多線程的知識(shí)，以及如何通過(guò)AsyncTask機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)線程之間的通信。
一、android當(dāng)中的多線程
在Android當(dāng)中，當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序的組件啟動(dòng)的時(shí)候，并且沒(méi)有其他的應(yīng)用程序組件在運(yùn)行時(shí)，Android系統(tǒng)就會(huì)為該應(yīng)用程序組件開(kāi)辟一個(gè)新的線程來(lái)執(zhí)行。默認(rèn)的情況下，在一個(gè)相同Android應(yīng)用程序當(dāng)中，其里面的組件都是運(yùn)行在同一個(gè)線程里面的，這個(gè)線程我們稱(chēng)之為Main線程。當(dāng)我們通過(guò)某個(gè)組件來(lái)啟動(dòng)另一個(gè)組件的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候默認(rèn)都是在同一個(gè)線程當(dāng)中完成的。當(dāng)然，我們可以自己來(lái)管理我們的Android應(yīng)用的線程，我們可以根據(jù)我們自己的需要來(lái)給應(yīng)用程序創(chuàng)建額外的線程。
二、Main Thread 和 Worker Thread
在Android當(dāng)中，通常將線程分為兩種，一種叫做Main Thread，除了Main Thread之外的線程都可稱(chēng)為Worker Thread。
當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行的時(shí)候，Android操作系統(tǒng)就會(huì)給該應(yīng)用程序啟動(dòng)一個(gè)線程，這個(gè)線程就是我們的Main Thread，這個(gè)線程非常的重要，它主要用來(lái)加載我們的UI界面，完成系統(tǒng)和我們用戶之間的交互，并將交互后的結(jié)果又展示給我們用戶，所以Main Thread又被稱(chēng)為UI Thread。
Android系統(tǒng)默認(rèn)不會(huì)給我們的應(yīng)用程序組件創(chuàng)建一個(gè)額外的線程，所有的這些組件默認(rèn)都是在同一個(gè)線程中運(yùn)行。然而，某些時(shí)候當(dāng)我們的應(yīng)用程序需要完成一個(gè)耗時(shí)的操作的時(shí)候，例如訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)或者是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢時(shí)，此時(shí)我們的UI Thread就會(huì)被阻塞。例如，當(dāng)我們點(diǎn)擊一個(gè)Button，然后希望其從網(wǎng)絡(luò)中獲取一些數(shù)據(jù)，如果此操作在UI Thread當(dāng)中完成的話，當(dāng)我們點(diǎn)擊Button的時(shí)候，UI線程就會(huì)處于阻塞的狀態(tài)，此時(shí)，我們的系統(tǒng)不會(huì)調(diào)度任何其它的事件，更糟糕的是，當(dāng)我們的整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)如果阻塞時(shí)間超過(guò)5秒鐘(官方是這樣說(shuō)的)，這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn) ANR (Application Not Responding)的現(xiàn)象，此時(shí)，應(yīng)用程序會(huì)彈出一個(gè)框，讓用戶選擇是否退出該程序。對(duì)于Android開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)ANR的現(xiàn)象是絕對(duì)不能被允許的。
另外，由于我們的Android UI控件是線程不安全的，所以我們不能在UI Thread之外的線程當(dāng)中對(duì)我們的UI控件進(jìn)行操作。因此在Android的多線程編程當(dāng)中，我們有兩條非常重要的原則必須要遵守：
絕對(duì)不能在UI Thread當(dāng)中進(jìn)行耗時(shí)的操作，不能阻塞我們的UI Thread
不能在UI Thread之外的線程當(dāng)中操縱我們的UI元素
三、如何處理UI Thread 和 Worker Thread之間的通信
既然在Android當(dāng)中有兩條重要的原則要遵守，那么我們可能就有疑問(wèn)了？我們既不能在主線程當(dāng)中處理耗時(shí)的操作，又不能在工作線程中來(lái)訪問(wèn)我們的UI控件，那么我們比如從網(wǎng)絡(luò)中要下載一張圖片，又怎么能將其更新到UI控件上呢？這就關(guān)系到了我們的主線程和工作線程之間的通信問(wèn)題了。在Android當(dāng)中，提供了兩種方式來(lái)解決線程直接的通信問(wèn)題，一種是通過(guò)Handler的機(jī)制(這種方式在后面的隨筆中將詳細(xì)介紹),還有一種就是今天要詳細(xì)講解的 AsyncTask 機(jī)制。
四、AsyncTask
AsyncTask：異步任務(wù)，從字面上來(lái)說(shuō)，就是在我們的UI主線程運(yùn)行的時(shí)候，異步的完成一些操作。AsyncTask允許我們的執(zhí)行一個(gè)異步的任務(wù)在后臺(tái)。我們可以將耗時(shí)的操作放在異步任務(wù)當(dāng)中來(lái)執(zhí)行，并隨時(shí)將任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果返回給我們的UI線程來(lái)更新我們的UI控件。通過(guò)AsyncTask我們可以輕松的解決多線程之間的通信問(wèn)題。
怎么來(lái)理解AsyncTask呢？通俗一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，AsyncTask就相當(dāng)于Android給我們提供了一個(gè)多線程編程的一個(gè)框架，其介于Thread和Handler之間，我們?nèi)绻x一個(gè)AsyncTask，就需要定義一個(gè)類(lèi)來(lái)繼承AsyncTask這個(gè)抽象類(lèi)，并實(shí)現(xiàn)其唯一的一個(gè) doInBackgroud 抽象方法。要掌握AsyncTask，我們就必須要一個(gè)概念，總結(jié)起來(lái)就是: 3個(gè)泛型，4個(gè)步驟。
3個(gè)泛型指的是什么呢？我們來(lái)看看AsyncTask這個(gè)抽象類(lèi)的定義，當(dāng)我們定義一個(gè)類(lèi)來(lái)繼承AsyncTask這個(gè)類(lèi)的時(shí)候，我們需要為其指定3個(gè)泛型參數(shù)：
AsyncTask <Params, Progress, Result>
Params: 這個(gè)泛型指定的是我們傳遞給異步任務(wù)執(zhí)行時(shí)的參數(shù)的類(lèi)型
Progress: 這個(gè)泛型指定的是我們的異步任務(wù)在執(zhí)行的時(shí)候?qū)?zhí)行的進(jìn)度返回給UI線程的參數(shù)的類(lèi)型
Result: 這個(gè)泛型指定的異步任務(wù)執(zhí)行完后返回給UI線程的結(jié)果的類(lèi)型
我們?cè)诙x一個(gè)類(lèi)繼承AsyncTask類(lèi)的時(shí)候，必須要指定好這三個(gè)泛型的類(lèi)型，如果都不指定的話，則都將其寫(xiě)成Void，
例如：
AsyncTask <Void, Void, Void>
4個(gè)步驟：當(dāng)我們執(zhí)行一個(gè)異步任務(wù)的時(shí)候，其需要按照下面的4個(gè)步驟分別執(zhí)行
onPreExecute(): 這個(gè)方法是在執(zhí)行異步任務(wù)之前的時(shí)候執(zhí)行，并且是在UI Thread當(dāng)中執(zhí)行的，通常我們?cè)谶@個(gè)方法里做一些UI控件的初始化的操作，例如彈出要給ProgressDialog
doInBackground(Params... params): 在onPreExecute()方法執(zhí)行完之后，會(huì)馬上執(zhí)行這個(gè)方法，這個(gè)方法就是來(lái)處理異步任務(wù)的方法，Android操作系統(tǒng)會(huì)在后臺(tái)的線程池當(dāng)中開(kāi)啟一個(gè)worker thread來(lái)執(zhí)行我們的這個(gè)方法，所以這個(gè)方法是在worker thread當(dāng)中執(zhí)行的，這個(gè)方法執(zhí)行完之后就可以將我們的執(zhí)行結(jié)果發(fā)送給我們的最后一個(gè) onPostExecute 方法，在這個(gè)方法里，我們可以從網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中獲取數(shù)據(jù)等一些耗時(shí)的操作
onProgressUpdate(Progess... values): 這個(gè)方法也是在UI Thread當(dāng)中執(zhí)行的，我們?cè)诋惒饺蝿?wù)執(zhí)行的時(shí)候，有時(shí)候需要將執(zhí)行的進(jìn)度返回給我們的UI界面，例如下載一張網(wǎng)絡(luò)圖片，我們需要時(shí)刻顯示其下載的進(jìn)度，就可以使用這個(gè)方法來(lái)更新我們的進(jìn)度。這個(gè)方法在調(diào)用之前，我們需要在 doInBackground 方法中調(diào)用一個(gè) publishProgress(Progress) 的方法來(lái)將我們的進(jìn)度時(shí)時(shí)刻刻傳遞給 onProgressUpdate 方法來(lái)更新
onPostExecute(Result... result): 當(dāng)我們的異步任務(wù)執(zhí)行完之后，就會(huì)將結(jié)果返回給這個(gè)方法，這個(gè)方法也是在UI Thread當(dāng)中調(diào)用的，我們可以將返回的結(jié)果顯示在UI控件上
為什么我們的AsyncTask抽象類(lèi)只有一個(gè) doInBackground 的抽象方法呢？？原因是，我們?nèi)绻鲆粋€(gè)異步任務(wù)，我們必須要為其開(kāi)辟一個(gè)新的Thread，讓其完成一些操作，而在完成這個(gè)異步任務(wù)時(shí)，我可能并不需要彈出要給ProgressDialog，我并不需要隨時(shí)更新我的ProgressDialog的進(jìn)度條，我也并不需要將結(jié)果更新給我們的UI界面，所以除了 doInBackground 方法之外的三個(gè)方法，都不是必須有的，因此我們必須要實(shí)現(xiàn)的方法是 doInBackground 方法。
五、通過(guò)AsyncTask來(lái)從網(wǎng)絡(luò)上下載一張圖片
下面我們就通過(guò)兩個(gè)代碼示例，來(lái)看看如何通過(guò)AsyncTask來(lái)從網(wǎng)絡(luò)上下載一張圖片，并更新到我們的ImageView控件上。
①下載圖片時(shí)，彈出一個(gè)ProgressDialog，但是不顯示實(shí)時(shí)進(jìn)度
我們來(lái)看看布局文件：
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" > <ImageView android:id="@+id/imageView" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="200dp" android:layout_alignParentRight="true" android:layout_alignParentTop="true" android:scaleType="fitCenter"/> <Button android:id="@+id/button" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_below="@+id/imageView" android:layout_centerHorizontal="true" android:layout_marginTop="41dp" android:text="從網(wǎng)絡(luò)上下載一張圖片" /> </RelativeLayout>
就是很簡(jiǎn)單的一個(gè)ImageView控件和一個(gè)Button控件，當(dāng)點(diǎn)擊Button控件時(shí)，彈出一個(gè)ProgressDialog，然后開(kāi)啟一個(gè)異步任務(wù)，從網(wǎng)絡(luò)中下載一張圖片，并更新到我們的ImageView上。這里還要注意一點(diǎn)，如果我們要使用手機(jī)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，必須還要給其授權(quán)才行，在后續(xù)的學(xué)習(xí)當(dāng)中，將會(huì)詳細(xì)講解Android當(dāng)中的授權(quán)的知識(shí)。我們來(lái)看看
AndroidManifest.xml文件：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" package="com.xiaoluo.android_asynctast" android:versionCode="1" android:versionName="1.0" > <uses-sdk android:minSdkVersion="8" android:targetSdkVersion="18" /> <!-- 授權(quán)手機(jī)能夠訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò) --> <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/> <application android:allowBackup="true" android:icon="@drawable/ic_launcher" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/AppTheme" > <activity android:name="com.xiaoluo.android_asynctast.MainActivity" android:label="@string/app_name" > <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /> </intent-filter> </activity> </application> </manifest>
接下來(lái)我們來(lái)看看我們的Activity代碼：
public class MainActivity extends Activity { private Button button; private ImageView imageView; private ProgressDialog progressDialog; private final String IMAGE_PATH = "http://developer.android.com/images/home/kk-hero.jpg"; // private final String IMAGE_PATH2 = "http://ww2.sinaimg.cn/mw690/69c7e018jw1e6hd0vm3pej20fa0a674c.jpg"; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); button = (Button)findViewById(R.id.button); imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView); // 彈出要給ProgressDialog progressDialog = new ProgressDialog(MainActivity.this); progressDialog.setTitle("提示信息"); progressDialog.setMessage("正在下載中，請(qǐng)稍后......"); // 設(shè)置setCancelable(false); 表示我們不能取消這個(gè)彈出框，等下載完成之后再讓彈出框消失 progressDialog.setCancelable(false); // 設(shè)置ProgressDialog樣式為圓圈的形式 progressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_SPINNER); button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { // 在UI Thread當(dāng)中實(shí)例化AsyncTask對(duì)象，并調(diào)用execute方法 new MyAsyncTask().execute(IMAGE_PATH); } }); } /** * 定義一個(gè)類(lèi)，讓其繼承AsyncTask這個(gè)類(lèi) * Params: String類(lèi)型，表示傳遞給異步任務(wù)的參數(shù)類(lèi)型是String，通常指定的是URL路徑 * Progress: Integer類(lèi)型，進(jìn)度條的單位通常都是Integer類(lèi)型 * Result：byte[]類(lèi)型，表示我們下載好的圖片以字節(jié)數(shù)組返回 * @author xiaoluo * */ public class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, byte[]> { @Override protected void onPreExecute() { super.onPreExecute(); // 在onPreExecute()中我們讓ProgressDialog顯示出來(lái) progressDialog.show(); } @Override protected byte[] doInBackground(String... params) { // 通過(guò)Apache的HttpClient來(lái)訪問(wèn)請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)中的一張圖片 HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient(); HttpGet httpGet = new HttpGet(params[0]); byte[] image = new byte[]{}; try { HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpGet); HttpEntity httpEntity = httpResponse.getEntity(); if(httpEntity != null && httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK) { image = EntityUtils.toByteArray(httpEntity); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { httpClient.getConnectionManager().shutdown(); } return image; } @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { super.onProgressUpdate(values); } @Override protected void onPostExecute(byte[] result) { super.onPostExecute(result); // 將doInBackground方法返回的byte[]解碼成要給Bitmap Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length); // 更新我們的ImageView控件 imageView.setImageBitmap(bitmap); // 使ProgressDialog框消失 progressDialog.dismiss(); } } @Override public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu); return true; } } 我們來(lái)看看效果圖：
②帶有進(jìn)度條更新的下載一張網(wǎng)絡(luò)圖片
下面這個(gè)代碼示例，將會(huì)在下載圖片的時(shí)候，顯示進(jìn)度條的更新，配置文件都不變，我們來(lái)看看Activity代碼：
public class MainActivity extends Activity { private Button button; private ImageView imageView; private ProgressDialog progressDialog; private final String IMAGE_PATH = "http://developer.android.com/images/home/kk-hero.jpg"; // private final String IMAGE_PATH2 = "http://ww2.sinaimg.cn/mw690/69c7e018jw1e6hd0vm3pej20fa0a674c.jpg"; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); button = (Button)findViewById(R.id.button); imageView = (ImageView)findViewById(R.id.imageView); // 彈出要給ProgressDialog progressDialog = new ProgressDialog(MainActivity.this); progressDialog.setTitle("提示信息"); progressDialog.setMessage("正在下載中，請(qǐng)稍后......"); // 設(shè)置setCancelable(false); 表示我們不能取消這個(gè)彈出框，等下載完成之后再讓彈出框消失 progressDialog.setCancelable(false); // 設(shè)置ProgressDialog樣式為水平的樣式 progressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL); button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { new MyAsyncTask().execute(IMAGE_PATH); } }); } /** * 定義一個(gè)類(lèi)，讓其繼承AsyncTask這個(gè)類(lèi) * Params: String類(lèi)型，表示傳遞給異步任務(wù)的參數(shù)類(lèi)型是String，通常指定的是URL路徑 * Progress: Integer類(lèi)型，進(jìn)度條的單位通常都是Integer類(lèi)型 * Result：byte[]類(lèi)型，表示我們下載好的圖片以字節(jié)數(shù)組返回 * @author xiaoluo * */ public class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, byte[]> { @Override protected void onPreExecute() { super.onPreExecute(); // 在onPreExecute()中我們讓ProgressDialog顯示出來(lái) progressDialog.show(); } @Override protected byte[] doInBackground(String... params) { // 通過(guò)Apache的HttpClient來(lái)訪問(wèn)請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)中的一張圖片 HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient(); HttpGet httpGet = new HttpGet(params[0]); byte[] image = new byte[]{}; try { HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpGet); HttpEntity httpEntity = httpResponse.getEntity(); InputStream inputStream = null; ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream(); if(httpEntity != null && httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK) { // 得到文件的總長(zhǎng)度 long file_length = httpEntity.getContentLength(); // 每次讀取后累加的長(zhǎng)度 long total_length = 0; int length = 0; // 每次讀取1024個(gè)字節(jié) byte[] data = new byte[1024]; inputStream = httpEntity.getContent(); while(-1 != (length = inputStream.read(data))) { // 每讀一次，就將total_length累加起來(lái) total_length += length; // 邊讀邊寫(xiě)到ByteArrayOutputStream當(dāng)中 byteArrayOutputStream.write(data, 0, length); // 得到當(dāng)前圖片下載的進(jìn)度 int progress = ((int)(total_length/(float)file_length) * 100); // 時(shí)刻將當(dāng)前進(jìn)度更新給onProgressUpdate方法 publishProgress(progress); } } image = byteArrayOutputStream.toByteArray(); inputStream.close(); byteArrayOutputStream.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { httpClient.getConnectionManager().shutdown(); } return image; } @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { super.onProgressUpdate(values); // 更新ProgressDialog的進(jìn)度條 progressDialog.setProgress(values[0]); } @Override protected void onPostExecute(byte[] result) { super.onPostExecute(result); // 將doInBackground方法返回的byte[]解碼成要給Bitmap Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length); // 更新我們的ImageView控件 imageView.setImageBitmap(bitmap); // 使ProgressDialog框消失 progressDialog.dismiss(); } } @Override public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu); return true; } } 我們來(lái)看看效果圖：
這樣我們就能夠通過(guò)AsyncTask來(lái)實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)中下載一張圖片，然后將其更新到UI控件中，并時(shí)時(shí)刻刻的更新當(dāng)前的進(jìn)度這個(gè)功能了。
六、AsyncTask的重要知識(shí)點(diǎn)
在上面兩節(jié)已經(jīng)詳細(xì)講解了AsyncTask的工作原理了，這里我們還要補(bǔ)充一下AsyncTask的一些其他知識(shí)點(diǎn)：
1.Cancelling a Task
我們可以在任何時(shí)刻來(lái)取消我們的異步任務(wù)的執(zhí)行，通過(guò)調(diào)用 cancel(boolean)方法，調(diào)用完這個(gè)方法后系統(tǒng)會(huì)隨后調(diào)用 isCancelled() 方法并且返回true。如果調(diào)用了這個(gè)方法，那么在 doInBackgroud() 方法執(zhí)行完之后，就不會(huì)調(diào)用 onPostExecute() 方法了，取而代之的是調(diào)用 onCancelled() 方法。為了確保Task已經(jīng)被取消了，我們需要經(jīng)常調(diào)用 isCancelled() 方法來(lái)判斷，如果有必要的話。
2.在使用AsyncTask做異步任務(wù)的時(shí)候必須要遵循的原則：
AsyncTask類(lèi)必須在UI Thread當(dāng)中加載，在Android Jelly_Bean版本后這些都是自動(dòng)完成的
AsyncTask的對(duì)象必須在UI Thread當(dāng)中實(shí)例化
execute方法必須在UI Thread當(dāng)中調(diào)用
不要手動(dòng)的去調(diào)用AsyncTask的onPreExecute, doInBackground, publishProgress, onProgressUpdate, onPostExecute方法，這些都是由Android系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用的
AsyncTask任務(wù)只能被執(zhí)行一次
到此，有關(guān)AsyncTask的總結(jié)就到此為止了，本篇隨筆主要講解了Android中的多線程知識(shí)，并且詳細(xì)地講解了 AsyncTask 異步任務(wù)的概念和實(shí)現(xiàn)機(jī)制，并通過(guò)實(shí)例來(lái)了解 AsyncTask 的執(zhí)行過(guò)程，最后還補(bǔ)充了 AsyncTask 的一些重要知識(shí)點(diǎn)，包括如何取消一個(gè) AsyncTask 以及，我們?cè)谑褂?AsyncTask 時(shí)所必須遵循的規(guī)則。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持武林網(wǎng)。
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