Android多线程及异步处理问题详细探讨

1、问题提出
1）为何需要多线程？
2）多线程如何实现？
3）多线程机制的核心是啥？
4）到底有多少种实现方式？

2、问题分析
1）究其为啥需要多线程的本质就是异步处理，直观一点说就是不要让用户感觉到“很卡”。
eg:你点击按钮下载一首歌，接着该按钮一直处于按下状态，那么用户体验就很差。

2）多线程实现方式implements Runnable 或 extends Thread

3）多线程核心机制是Handler

4）提供如下几种实现方式
—-1—–Handler
————————————说明1
创建一个Handler时一定要关联一个Looper实例，默认构造方法Handler()，它是关联当前Thread的Looper。
eg:
我们在UI Thread中创建一个Handler,那么此时就关联了UI Thread的Looper！
这一点从源码中可以看出！
精简代码如下：


代码如下:

public Handler() {
mLooper = Looper.myLooper();
//当前线程的Looper，在Activity创建时，UI线程已经创建了Looper对象
//在Handler中机制中Looper是最为核心的，它一直处于循环读MessageQueue，有
//要处理的Message就将Message发送给当前的Handler实例来处理

if (mLooper == null) {
throw new RuntimeException(
“Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()”);
}
//从以上可以看出，一个Handler实例必须关联一个Looper对象，否则出错

mQueue = mLooper.mQueue;
//Handler的MessageQueue，它是FIFO的吗？不是！我感觉应该是按时间先后排列
//的！Message与MessageQueue到底是啥关系？感兴趣可以研究一下源码！

mCallback = null;
}

在创建一个Handler的时候也可以指定Looper，此时的Looper对象，可以是当前线程的也可以是其它线程的！
Handler只是处理它所关联的Looper中的MessageQueue中的Message，至于它哪个线程的Looper，Handler并不是很关心！
eg:
我们在UI线程中创建了Handler实例，此时传进Worker线程的Looper，此时依然可以进行业务操作！
eg:
——————–创建工作者线程


代码如下:

private static final class Worker implements Runnable
{
private static final Object mLock = new Object() ;
private Looper mLooper ;

public Worker(String name)
{
final Thread thread = new Thread(null,this,name) ;
thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY) ;
thread.start() ;

synchronized(mLock)
{
while(mLooper == null)
{
try
{
mLock.wait() ;
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
}

@Override
public void run() {
synchronized(mLock)
{
//该方法只能执行一次,一个Thread只能关联一个Looper
Looper.prepare() ;
mLooper = Looper.myLooper() ;
mLock.notifyAll() ;
}
Looper.loop() ;
}

public Looper getLooper()
{
return mLooper ;
}

public void quit()
{
mLooper.quit() ;
}
}

我们可以在UI线程中创建一个Handler同时传入Worker的Looper
eg:
—————-定义自己的Handler


代码如下:

private final class MyHandler extends Handler
{
private long id ;

public MyHandler(Looper looper)
{
super(looper) ;
}

@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch(msg.what)
{
case 100 :
mTv.setText(“” + id) ;
break ;
}
}
}

———在Activity中创建Handler
this.mWorker = new Worker(“workerThread”) ;
this.mMyHandler = new MyHandler(this.mWorker.getLooper()) ;

———创建Message
final Message msg = this.mMyHandler.obtainMessage(100);
msg.put(“test” , “test”) ;
msg.sendToTarget() ;

需要注意的是，每一个Message都必须要有自己的Target即Handler实例！
源码如下：


代码如下:

public final Message obtainMessage(int what)
{
return Message.obtain(this, what);
}

public static Message obtain(Handler h, int what) {
Message m = obtain();
m.target = h;//可以看出message关联了当前的Handler
m.what = what;
return m;
}

以上只是作了一点原理性的说明！

我们平时使用Handler主要是用来处理多线程的异步交互问题！
由于Android规定只有UI线程才能更新用户界面和接受用户的按钮及触摸事件！
那么就必须保证UI线程不可以被阻塞，从而耗时操作必须要开启一个新的线程来处理！
那么问题就来了，等耗时操作结束以后，如何把最新的数据反馈给用户呢？而我们目前工作Worker线程中，从而不可以进行UI更新。
那么怎么办呢？必须要把最新的数据传给UI线程能处理的地方！现在就派到Handler出场了！可Handler到底干了啥呢？简要说明如下：
Activity所在的UI线程在创建的时候，就关联了Looper和MessageQueue，那么我们又在UI线程里创建了自己的Handler，那么Handler是属于UI线程的，从而它是可以和UI线程交互的！
UI线程的Looper一直在进行Loop操作MessageQueue读取符合要求的Message给属于它的target即 Handler来处理！所以啊，我们只要在Worker线程中将最新的数据放到Handler所关联的Looper的MessageQueue中，然而 Looper一直在loop操作，一旦有符合要求的Message，就第一时间将Message交给该Message的target即Handler来处 理！所以啊，我们在创建Message的时候就应该指定它的target即Handler！
但我们也可以，new Message() — > mHandler.sendMessage(msg) ;这是特例！
如果我们通过obtainMessage()方法获取Message对象，此时Handler就会自动设置Message的target。可以看源码！

简单一点说就是：
UI线程或Worker线程提供MessageQueue，Handler向其中填Message，Looper从其中读Message，然后 交由Message自己的target即Handler来处理！！最终被从属于UI线程的Handler的handlMessag(Message msg)方法被调用！！

这就是Android多线程异步处理最为核心的地方！！
有点罗嗦啊！！

*******************************************************************
在UI线程中创建Handler[一般继承HandleMessage(Message msg)]

|
Looper可以属于UI线程或Worker线程

|
从属于Looper的MessgeQueue，Looper一直在loop()操作,在loop()中执行msg.target.dispatchMessage(msg);调用Handler的handleMessage(Message msg)

|
在 Worker线程中获取Message，然后通过Handler传入MessageQueue
*******************************************************************

—————–在创建一个Looper时，就创建了从属于该Looper的MessageQueue
private Looper() {
mQueue = new MessageQueue();
mRun = true;
mThread = Thread.currentThread();
}

—-2—–View
post(Runnable action)
postDelay(Runnable action , long miliseconds)

—–3—–Activity
runOnUiThread(Runnable action)
该方法实现很简单：
public final void runOnUiThread(Runnable action) {
if (Thread.currentThread() != mUiThread) {
//如果当前线程不是UI线程
mHandler.post(action);
} else {
action.run();
}
}
其中：
mUiThread = Thread.currentThread() ;
mHandler = new Handler()

—–4—–AsyncTask
Params,Progress,Result都是数据类型，
Params要处理的数据的类型
Progress处理进度的类型
Result处理后返回的结果

它是一个异步处理的简单方法！
方法的执行顺序：
1）
onPreExecute() –在UI线程中执行，作一些初始化操作

2）
doInBackground(Params… params) –在Worker线程中执行，进行耗时的后台处理，在该方法中可以调用publishProgress(Progress progress) 进行进度处理

3）
onProgressUpdate(Progress progress) –在UI线程中执行，进行进度实时处理

4）onPostExecute(Result result) –在UI线程中执行， 在doInBackground(Params … params)返回后调用

5）
onCancelled() –在UI线程中执行，在AsyncTask实例调用cancle(true)方法后执行，作一些清理操作

几点注意：
AsyncTask必须在UI线程中创建，
asyncTask.execute(Params… params) ;在UI线程中执行，且只能执行一次
要想再次调用execute(Params… params)，必须重新创建AsyncTask对象

后3种方法本质上都是利用Handler来实现的！