Android线程与异步消息处理机制

在程序开发时，对于一些比较耗时的操作，我们通常会为其开辟一个单独的线程来执行，这样可以尽可能的减少用户等待的时间。在Android中，默认情况下，所有的操作都是在主线程中进行的，这个主线程负责管理与UI相关的事件，而在我们自己创建的子线程中，又不能对UI组件进行操作，因此，Android提供了消息处理传递机制来解决这一个问题。

1、多线程的常见操作

　　1、创建线程。

　　在Android中，提供了两种创建线程的方法。（一种是通过Thread类的构造方法创建线程对象，并重写run()方法实现，另一种是通过实现Runnable接口来实现。）

　　第一种方法：

　　Thread thread=new Thread(new Runnable(){

　　　　@Override

　　　　public void run(){

　　　　//要执行的操作

　　　　}

　　});

　　thread.start();

　　第二种方法：

　　public class MainActivity extends Activity implement Runnable{

　　@Override

　　public void run(){

　　　　//要执行的操作

　　　　}

　　}

　　2、开启线程

　　3、线程休眠

　　4、中断线程

下面用一个实例来实现上述的这些操作

首先是布局文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent" >

    <Button
        android:id="@+id/button1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/start" />

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/stop" />    

</LinearLayout>

然后修改默认的Activity：

public class MainActivity extends Activity implements Runnable {
    private Thread thread;    //声明线程对象
    int i;    //循环变量
    
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        Button startButton=(Button)findViewById(R.id.button1);    //获取“开始”按钮
        startButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
            
            @Override
            public void onClick(View v) {
                i=0;
                thread=new Thread(MainActivity.this);    //创建一个线程
                thread.start();    //开启线程
                
            }
        });
        Button stopButton=(Button)findViewById(R.id.button2);    //获取“停止”按钮
        stopButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
            
            @Override
            public void onClick(View v) {
                if(thread!=null){
                    thread.interrupt();    //中断线程
                    thread=null;
                }
                Log.i("提示：","中断线程");
                
            }
        });
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {

        if(thread!=null){
            thread.interrupt();    //中断线程
            thread=null;
        }
        super.onDestroy();
    }
    @Override
    public void run() {
        while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
            i++;
            Log.i("循环变量：",String.valueOf(i));
        }
        
    }
}

接下来运行即可。

上面只是线程的简单操作。这里推荐一篇写得比较详细的文章：《java中的多线程》

2、异步消息处理机制

在上面我们已经介绍了线程相关的知识点，不过此时还没有在新创建的子线程中对UI界面上的内容进行操作，如果用上面的方法进行操作，将会抛出异常。为此，Android中引入了异步消息处理机制，来实现在新创建的线程中操作UI界面。

首先，我们来了解一些概念。

什么是异步？

简单来说，就是A和B两个人可以同时做两种事，也就是分别做自己的事。（而不是A做完事后B才开始做事）

什么是消息处理机制？

就应用程序而言，Android系统中JAVA的应用程序和其他系统上相同，都是靠消息驱动来工作的，他们大致的工作原理如下：

1、有一个消息队列，可以往这个消息队列中投递消息。

2、有一个消息循环，不断从消息队列中取出消息，然后处理。

在Android中，一个线程对应一个Looper对象，而一个Looper对象又对应一个MessageQueue（用于存放message）。

接下来，我们来了解几个类：循环者Looper类，消息处理类Handler，消息类Message。

Looper对象用来为一个线程开启一个消息循环，用来操作MessgeQueue。默认情况下，Android中新创建的线程是没有开启消息循环的。（主线程除外）

消息处理类（Handler）允许发送和处理Message和Rannable对象到其所在线程的MessageQueue中。（它主要有两个作用：1、将Message或Runnable应用post()方法或sendMessage()方法发送到MessageQueue中，在发送时可以指定延时时间、发送时间或者要携带的bundle数据。当MessageQueue循环到该Message时，调用相应的Handler对象的handlerMessage()方法对其进行处理。2、在子线程中与主线程进行通信，也就是在工作线程中与UI线程进行通信。）另外，在一个线程中只能有一个Looper和MessageQueue，但是可以有多个Handler,而且这些Handler可以共享一个Looper和MessageQueue。

消息类(Message)被存放在MessageQueue中，一个MessageQueue中可以包含多个Message对象。每个Message对象可以通过Messhe.obtain()方法或者Handler.obtainMessage()方法获得。

关系如下图：

（图片来源于网络）

下面我们做一个简单的实例。（从子线程获取的数据更新到UI）

布局文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical" >
    <Button 
        android:id="@+id/btn"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="点击改变下方界面"/>
    <TextView 
        android:id="@+id/tv"
        android:layout_marginTop="50dp"
        android:layout_gravity="center"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="数据没改变前"/>

</LinearLayout>

java代码如下：

public class MainActivity extends Activity {
    
    private TextView tv;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Button btn=(Button) findViewById(R.id.btn);
        tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
        btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
            
            @Override
            public void onClick(View v) {
                new Thread(new Runnable() {
                    
                    @Override
                    public void run() {
                        Message msg=new Message();
                        msg.obj="您已点击按钮，数据发生改变";//message的内容
                        msg.what=1;//指定message
                        handler.sendMessage(msg);//handler发送message
                        
                    }
                }).start();
                
            }
        });
    }
    
    private Handler handler=new Handler(){
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
            case 1://获取到what属性为1的message
                tv.setText((String)msg.obj);//将message的内容填充到TextView中
                break;

            default:
                break;
            }
        };
    };
    

}

运行程序，结果如下图：

此外，关于异步消息处理机制。除了handler外，常用的还有AsyncTask。关于AsyncTask请看另一篇博文《Android AsyncTask 初探》。

在子线程中更改UI，更多内容请参考我的另一篇博文《Android 在子线程中更新UI》。

以上三个类关系密切并且方法较多，建议大家参考开发文档详细了解：

Looper:http://developer.android.com/intl/zh-cn/reference/android/os/Looper.html

Handler:http://developer.android.com/intl/zh-cn/reference/android/os/Handler.html

message:http://developer.android.com/intl/zh-cn/reference/android/os/Message.html

此外，还有对其三者进行源码分析的一些相关的博客：

http://www.cnblogs.com/zhaoxiaowei/category/568256.html