Android开发 - Thread 线程UI主线程与后台运行多线程解析

什么是线程

线程就像是一条小路，允许程序在运行时同时做多件事。可以把它想象成一条跑道上跑步的跑者，而整个程序就是操场

线程的基本概念

线程是程序执行的基本单元。每个程序至少有一个线程（主线程），它负责执行程序中的代码
多线程：多个线程同时在运行，类似于操场上有多个跑步的跑者。这样可以让程序同时做更多的事情，例如同时下载文件和处理用户输入

为什么要用线程

提高效率：线程允许程序同时进行多项任务，例如：
- 下载文件的同时显示进度条
- 处理数据的同时响应用户点击
改善用户体验：如果一个应用程序只使用主线程（UI线程）来做所有的工作，比如下载数据或读取文件，用户界面可能会变得迟缓或无响应。使用线程可以避免这种情况，保持应用流畅

线程的工作原理

主线程（UI线程）：这是程序启动时默认的线程，它处理用户界面和用户交互。主线程不能做耗时操作，比如网络请求，否则界面会变得卡顿
后台线程：用于执行耗时的操作，比如下载文件、处理大数据等。后台线程不会阻塞主线程，可以让主线程继续响应用户操作

线程的主要方法

thread.start()：启动一个新线程。当调用 thread.start() 方法时，线程会从 run() 方法开始执行

Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 这是线程要做的工作
    }
});
thread.start(); // 启动线程

run()：定义线程要执行的代码。当线程启动时，run() 方法里的代码会被执行

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程在运行");
    }
}).start();

thread.sleep(long millis)：当前线程暂停执行指定的时间（毫秒）。thread.sleep() 方法使线程暂停执行
```
try {
    Thread.sleep(2000); // 休眠2秒
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
```
- 参数解析：
  - millis：当前线程暂停执行指定的时间（毫秒）

thread.join()：等待当前线程完成。调用 thread.join()可以等到另一个线程结束

Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程正在执行任务");
    }
});
thread.start();
try {
    thread.join(); // 等待线程完成
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

thread.interrupt()：中断线程的休眠或等待状态。它会中断线程的等待或休眠状态，并引发 InterruptedException

Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(5000); // 休眠5秒
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("线程被中断");
        }
    }
});
thread.start();
thread.interrupt(); // 中断线程

thread.isAlive()：检查线程是否还在运行

Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 执行任务
    }
});
thread.start();
System.out.println("线程是否还活着: " + thread.isAlive());

thread.setPriority(int priority)：分配不同的任务优先级。优先级高的线程会优先获得CPU时间
```
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 执行任务
    }
});
thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 设置最高优先级
thread.start();
```
- 参数解析：
  - priority：设置线程的优先级。通常取值为：Thread.MIN_PRIORITY、Thread.NORM_PRIORITY、Thread.MAX_PRIORITY

主要方法总结

线程（Thread）是使程序可以同时执行多个任务的工具。主要方法包括：
- start()：启动线程，让它开始工作
- run()：定义线程要执行的代码
- sleep(long millis)：让线程暂停执行指定的时间
- join()：等待线程完成任务
- interrupt()：中断线程的休眠或等待状态
- isAlive()：检查线程是否还在运行
- setPriority(int priority)：设置线程的优先级

创建和使用线程

简单的线程

在后台做一个简单的任务，比如打印一条消息。可以创建一个线程来完成这个任务，而不会影响到主线程

// 创建一个新的线程
new Thread(new Runnable() {
    // 定义了线程中要执行的任务
    @Override
    public void run() {
        // 这是在后台线程中运行的代码
        System.out.println("后台任务执行中...");
    }
// 启动线程，线程开始执行run()方法中的代码
}).start();

线程池

如果有很多任务需要处理，创建和管理大量线程会很麻烦。线程池是一个很好的解决方案，它可以重用线程，管理线程的创建和销毁

// 创建一个线程池，最多同时运行4个线程
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
// 将任务提交给线程池执行
executor.submit(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 执行后台任务
        System.out.println("线程池中的任务执行中...");
    }
});
//关闭线程池，不再接受新任务
executor.shutdown(); // 关闭线程池

线程与用户界面更新

只有主线程可以更新用户界面。如果后台线程需要更新UI，可以使用以下方法：

runOnUiThread()：可以在主线程中执行代码

runOnUiThread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 更新用户界面
        myTextView.setText("更新了UI!");
    }
});

Handler：用于在主线程和其他线程之间传递消息和任务

Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
handler.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 更新UI
        myTextView.setText("更新了UI!");
    }
});

常见问题

死锁：当两个或多个线程互相等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续运行。避免死锁的方法包括避免嵌套锁定和确保锁的获取顺序一致
资源竞争：当多个线程同时访问共享资源而导致的冲突。使用同步机制（如 synchronized 关键字或 Lock 类）可以避免资源竞争

总结

线程允许程序同时进行多个任务，提高效率和用户体验
使用线程可以保持应用的流畅性，避免界面冻结
线程池是管理大量线程的有效工具
线程与UI更新需要特别注意，通常使用runOnUiThread()或 Handler 来确保UI更新在主线程中进行

posted @ 2024-08-26 17:35 阿俊学JAVA 阅读(111) 评论(0) 编辑收藏举报

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