Android 單執行緒模型詳解及例項

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Android 單執行緒模型詳解及例項

我們今天將會在這篇文章中為大家詳細介紹有關Android單執行緒模型的相關內容。希望初學者們可以通過本文介紹的內容對這一概念有一個充分的認識,並從中對這一系統有一個深刻的認識。

當第一次啟動一個Android程式時,Android會自動建立一個稱為“main”主執行緒的執行緒。這個主執行緒(也稱為UI執行緒)很重要,因為它負責把事件分派到相應的控制元件,其中就包括螢幕繪圖事件,它同樣是使用者與Andriod控制元件互動的執行緒。比如,當你在螢幕上按下一個按鈕後,UI執行緒會把這個事件分發給剛按得那個按鈕,緊接著按鈕設定它自身為被按下狀態並向事件佇列傳送一個無效(invalidate)請求。UI執行緒會把這個請求移出事件佇列並通知按鈕在螢幕上重新繪製自身。

Android單執行緒模型會在沒有考慮到它的影響的情況下引起Android應用程式效能低下,因為所有的任務都在同一個執行緒中執行,如果執行一些耗時的操作,如訪問網路或查詢資料庫,會阻塞整個使用者介面。當在執行一些耗時的操作的時候,不能及時地分發事件,包括使用者介面重繪事件。從使用者的角度來看,應用程式看上去像掛掉了。更糟糕的是,如果阻塞應用程式的時間過長(現在大概是5秒鐘)Android會向使用者提示一些資訊,即開啟一個“應用程式沒有相應(application not responding)”的對話方塊。

如果你想知道這有多糟糕,寫一個簡單的含有一個按鈕的程式,併為按鈕註冊一個單擊事件,並在事件處理器中呼叫這樣的程式碼Thread.sleep(2000)。在按下這個按鈕這後恢復按鈕的正常狀態之前,它會保持按下狀態大概2秒鐘。如果這樣的情況在你編寫的應用程式中發生,使用者的第一反應就是你的程式執行很慢。

現在你知道你應該避免在UI執行緒中執行耗時的操作,你很有可能會在後臺執行緒或工作者執行緒中執行這些耗時的任務,這樣做是否正確呢?讓我們來看一個例子,在這個例子中按鈕的單擊事件從網路上下載一副圖片並使用ImageView來展現這幅圖片。

程式碼如下:


public void onClick( View v ) {  
new Thread( new Runnable() {  
public void run() {  
Bitmap b = loadImageFromNetwork();  
mImageView.setImageBitmap( b );  
}  
}).start();  
}  
public void onClick( View v ) { 
new Thread( new Runnable() { 
public void run() { 
Bitmap b = loadImageFromNetwork(); 
mImageView.setImageBitmap( b ); 
}  
}).start(); 
} 

這段程式碼好像很好地解決了你遇到的問題,因為它不會阻塞UI執行緒。很不幸,它違背了Android單執行緒模型:Android UI操作並不是執行緒安全的並且這些操作必須在UI執行緒中執行。在這段程式碼片段中,在一個工作者執行緒中使用ImageView的方法,這回引起一些很古怪的問題。查處這個問題並修復這個bug會很困難而且也很耗時。

Andriod提供了幾種在其他執行緒中訪問UI執行緒的方法。或許你已經對其中的一些方式很熟悉,但下面是一個更全面的列表:


Activity.runOnUiThread( Runnable )  
View.post( Runnable )  
View.postDelayed( Runnable, long )  
Hanlder 

上面的任何一個類或方法都可以修復我們前面程式碼中出現的問題。


public void onClick( View v ) {  
new Thread( new Runnable() {  
public void run() {  
final Bitmap b = loadImageFromNetwork();  
mImageView.post( new Runnable() {  
mImageView.setImageBitmap( b );  
});  
}  
}).start();  
}  
public void onClick( View v ) { 
new Thread( new Runnable() { 
public void run() { 
final Bitmap b = loadImageFromNetwork(); 
mImageView.post( new Runnable() { 
mImageView.setImageBitmap( b ); 
}); 
} 
}).start(); 
} 

很不幸的是這些類或方法同樣會使你的程式碼很複雜很難理解。然而當你需要實現一些很複雜的操作並需要頻繁地更新UI時這會變得更糟糕。為了解決這個問題,Android 1.5提供了一個工具類:AsyncTask,它使建立需要與使用者介面互動的長時間執行的任務變得更簡單。

在Android 1.0和1.1中具有與AsyncTask相同功能的類UserTask。它提供了完全一樣的API,你需要做的只是把它的程式碼拷貝的你的程式中。

AsyncTask的目標是替你管理你的執行緒。前面的程式碼可以很容易地使用AsyncTask重寫。


public void onClick( View v ) {  
new DownloadImageTask().execute
( "http://example.com/image.png" );  
}  
private class DownloadImageTask extends AsyncTask {  
protected Bitmap doInBackground( String... urls ) {  
return loadImageFormNetwork( urls[0] );  
}  
protected void onPostExecute( Bitmap result ) {  
mImageView.setImageBitmap( result );  
}  
}  
public void onClick( View v ) { 
new DownloadImageTask().execute
( "http://example.com/image.png" ); 
} 
private class DownloadImageTask extends AsyncTask { 
protected Bitmap doInBackground( String... urls ) { 
return loadImageFormNetwork( urls[0] ); 
} 
protected void onPostExecute( Bitmap result ) { 
mImageView.setImageBitmap( result ); 
} 
} 

正如你看到的,使用AsyncTask必須要繼承它。使用AsyncTask非常重要的是:AsyncTask的例項必須在UI執行緒中建立而且只能被使用一次。你可以使用預讀AsyncTask的文件來來了解如何使用這個類,下面大概地瞭解一下它是如何工作的:

你可以使用泛型引數制定任務的引數、中間值(progress values)和任何的最終執行結果

doInBackground()方法會自動地在工作者執行緒中執行

onPreExecute()、onPostExecute()和onProgressUpdate()方法會在UI執行緒中被呼叫

doInBackground()方法的返回值會被傳遞給onPostExecute()方法

在doInBackground()方法中你可以呼叫publishProgress()方法,每一次呼叫都會使UI執行緒執行一次onProgressUpdate()方法

你可以在任何時候任何執行緒中取消這個任務

除了官方的文件,你可以閱讀Shelves和Photostream原始碼中的幾個複雜的示例。我強烈地推薦閱讀Shelves的原始碼,它會使你知道如何在配置更改之間持久化任務以及在activity被銷燬時正確的取消任務。

不管是否使用AsyncTask,始終記住以下兩個關於Android單執行緒模型的準則:不要阻塞UI執行緒以及一切Android UI操作都在UI執行緒中執行。AsyncTask僅僅是使你能夠更容易地遵守這兩條準則。

感謝閱讀,希望能幫助到大家,謝謝大家對本站的支援!

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