Android中的多任务与服务

一.基本概念

1.操作一些耗时的操作时，如I/O读写大文件，数据库操作以及网络下载需要很长的时间，为了不堵塞用户界面，出现ANR的响应提示窗口，这个时候我们考虑使用Thread线程来解决。

2.Android中的进程和线程：

在android系统之中，如果有一个应用程序组件是第一次被启动，而这个时候应用程序也没有其他的组件在运行，则Android系统会为应用程序创建一个linux进程（Linux Process），这个Linux进程包含一个线程（Tread），称之为主线程（MainThread）或UI线程（UI Thread）

当一个组件在启动的时候，如果该Process已经存在，那么该组件就直接通过这个process被启动起来，并且运行在这个process的UI Thread之中。

3.进程

默认情况下，同一个应用程序内的所有组件都是运行在同一个进程之中的，大部分应用程序都是按照这种的方式运行的。

在具体的应用中，很多的时候需要通过在manifest文件中进行设置，通过修改四大组件在Manifest.xml中的代码块(<activity><service><provider><receiver>)中的Android：process属性指定组件运行的进程，使其运行在不同的process中。

<application>元素也支持android:process属性，用于指定所有组件的默认进程。

4.进程的重要性的层次结构

进程有5中层次，按其重要的程度递减分为

（1）前台进程（正在和用户交互）

（2）可见进程（没有任何的前台组件，但仍然会影响用户在屏幕上所见内容的进程）

（3）服务进程（虽然不直接和用户所见的内容关联，但是会执行一些用户关心的操作，若系统不足以维持前台进程和可见进程，才会牺牲服务进程空间）

（4）后台进程（包含用户不可见的Activity的进程，这些进程对用户体验没有直接的影响，可以随时的在任意的时间终止他们，以回收内存资源），系统通过LRU（最近最少使用）列表进行多个后台进程的管理，确保最近使用的Activity会后被终止。

（5）空进程（进程不含有任何的应用组件，该进程主要的作用是缓存，以改善在此进程中运行组件的启动时间，系统会经常的终结此类的进程）

5.线程

Android 是单线程模型，我们创建的Service，Activity以及Broadcast均是在一个主线程处理，这里我们可以理解为一个UI线程。（应用程序是一个默认的单线程单任务程序），也就是说默认一个主线程控制所有的交互。我们编写的代码穿插在主线程的逻辑之中，比如对用户触摸事件的检测和相应，对用户输入的处理，自定义View的绘制等，如果我们插入的代码比较耗时，如网络请求和数据库的读取，就会阻塞UI线程其他的逻辑的执行，从而导致界面的卡顿。如果卡顿的时间超过5秒，系统就会报ANR错误，所以执行耗时的操作的时候，我们需要另起线程执行。

在新线程执行完耗时的逻辑后，往往需要将结果反馈给界面，进行UI更新，Android的UI toolkit不是线程安全的，不可以在非UI线程进行UI的更新，所有对界面的更新必须在UI线程中进行、

1.Android 的单线程模式遵循两个原则

（1）.不要阻塞UI线程

（2）.不要在UI线程外访问UI组件

线程

创建线程：基础操作都在UI线程中运行，耗时的操作可以创建新的线程去完成

继承Thread类

实现Runnable接口

Android提供了四种常用的操作多线程的方式，分别是：

1.Handler+Thread

2.AsyncTask

3.ThreadPoolExecutor

4.IntentService

二.实现多任务

在Android中，我们把除了UI线程外的，其他所有的线程都叫工作线程，也就是说Android只会存在两种线程：UI主线程（）和工作线程（workthread）

我们把耗时的操作放在工作线程中做，操作完成后再通知UI主线程去做相应的响应。

这就需要掌握线程之间通信的方式，在Android中提供了两种线程之间的通信方式；

AsyncTask机制（AsyncTask异步执行任务）

Handler机制（创建新线程Thread，用handler负责线程间的通信和消息）

1.使用AsyncTask

AsyncTask是android框架提供的异步处理的辅助类，他可以实现耗时操作在其他的线程执行，而处理结果在Main线程执行。

他屏蔽掉了多线程和Handler的概念，进行了较高程度的封装。

使用AsyncTask的代码很容易被理解，因为他们都具有一些特定职责的方法，如预处理的方法onPreExecute，后台执行任务的方法dolnBackground,更新进度的方法publishProgress,返回结果的方法onPostExecute等等。

2.Handler机制

Handler机制是通过消息队列进行通信机制的，通过使用Handler，Looper，MessageQueue，和Message这几个类协调来完成。

（1）Handler：在android里负责发送和处理消息，通过它可以实现其他的线程与Main线程之间的消息通信。UI主线程在创建的时候会自动的创建一个消息对列和消息循环。主线程的Looper通过创建一个Handler对象，对外界提供了访问消息对列的渠道。

通过Handler.handleMessage（）读取消息队列中的消息，在新的线程中调用主线程的Handler的postXXX和sendmessage方法来实现与主线程之间的通信。

使用post方法实现多任务的主要步骤如下；

（1）创建一个Handler对象

（2）将要执行的操作写在线程对象的run方法中。

（3）使用post方法运行线程对象

（4）如需循环执行，如果在线程对象的run方法中再次调用post方法。

详细的步骤如下

工作线程通过方法发送信息到主线程的消息队列。

一个例子

package com.example.mynotification;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    final static String TaG="HANDLER_TEST";
    TextView txt=null;
    Handler handler=new Handler(){
        public void handleMessage(Message message ){
            Log.i(MainActivity.TaG,"onCreate:the main Tread id:"+Thread.currentThread().getId());
            txt.setText("这是工作线程文本");
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        txt=findViewById(R.id.hello);
        Log.i(TaG,"onCreate:the main Tread id:"+Thread.currentThread().getId());
      //  txt.setText("这是一段文本");
        new ActivityThread().start();
    }
    class ActivityThread extends Thread{
        public void run(){
            Log.i(TaG,"onCreate:the work Tread id:"+Thread.currentThread().getId());
            handler.sendMessage(new Message());

        }
    }
}

下面再举一个Handler和Runnable一起实现一个延迟显示的例子

package com.example.handlerpostdemo;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.SystemClock;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    Handler countHandler=new Handler();

    Runnable mRunToast=new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            Toast.makeText(MainActivity.this,"hello toast",Toast.LENGTH_SHORT).show();

        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        ((Button)findViewById(R.id.btnShowToast)).setOnClickListener(this);
    }
    public void onClick(View  view){
        switch (view.getId()){
            case R.id.btnShowToast:
                countHandler.postAtTime(mRunToast, SystemClock.uptimeMillis()+5*1000);
                break;
        }

    }
}

可以运行试一下

（2）Looper：负责管理线程的消息队列和消息循环

Looper.myLooper();得到当前线程的Looper对象

Looper.getMainLooper();可以获得当前的进程的主线程的Looper

Looper.prepare();创建消息队列

Looper.loop();进入消息循环。

（3）Message：线程之间通信的消息载体，Message充当消息封装的功能，里面可以存放任何想要传递的消息。

（4）MessageQueue：消息队列先进先出，它的作用是保存有待线程处理的消息。

三.理解服务

Android中的多任务与服务

猜你喜欢