Android多线程（二）

　　在上一篇中，我简单说了用AsyncTask来完成简单异步任务，但AsyncTask是把所有的异步任务放到一个队列中依次在同一个线程中执行。这样就带来一个问题，它无法处理那些耗时长、需要并行的的任务。如何处理这个难题呢？一是自己开启线程然后处理线程通信问题，二是使用HandlerThread这一便捷类来处理。万变不离其宗，先来说明Android线程、及线程通信的原理，然后对于那些便捷的API自然就懂了。

二、Thread 与 Handler

　　本节涉及的概念较多，有Thread，Handler，Looper，Message，MessageQuene，对于Looper和MessageQueue只是简单的谈及它们在线程通信中的作用，Thread，Handler及Message我会尽力讲清楚些。

　　1.Thread基础：

　　1）参考文档：http://developer.android.com/reference/java/lang/Thread.html

　　我包括我的好些朋友学东西时都会忽略官方文档的重要性，其中很大的原因是因为英文的缘故吧，但其实看懂文档要求英语能力并不高。看别人写的文章、博客、书籍，听别人讲技术，那始终是经过他人过滤后的知识，而这一切未必是你需要的。前车之鉴固然重要，但并不是每一个老人的话都得听。歪果仁写东西有个特点就是他不仅把原理给你讲清楚了，还爱举列子，该怎么做不建议怎么做都会涉及。说了这么多，就是建议自己去看看Android的开发文档，从Guide到Reference内化出自己的知识体系。

　　2）简单介绍：

　　看Android的Thread继承树，我们就知道它完全继承了Java的线程体系，在这就不赘言过多的Thread细节了，我就如何开启一个线程讲一讲。开启一个新线程有两种方法，第一种是拓展Thread类，在子类中重写run()方法；第二种是声明Thread对象时传入一个Runnable对象，因为只涉及到一个抽象方法，Runnable对象可以用jdk8的Lambda表达式来代替，这样使得线程的创建变得更加简单。创建好了线程后，如何让线程开始执行呢？调用Thread.run()即可让线程进入待执行队列，当获得CPU时间时它就运行起来了。具体的用法例子会在后面的示例中展现。

　　2.Handler基础：

　　1）参考文档：http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html

　　2）概述：

　　之前看过一部美剧《天蝎计划》，在介绍团队负责人时，这样说道”He is our goverment handler“。Android中的Handler就是这样一个概念，它是线程通信的发送者和处理者，线程要进行通信时会让handler发出相应的消息，通过Looper传递，Handler发出的消息会在目的线程中得以执行。再举个栗子吧，这是我在《Android编程权威指南》中看到的，它是这么描述线程通信的：两个线程的通信就好像现实中的两个人通过信件来通信，消息队列（MessageQueue）相对于通信时候的信箱；Message（消息）相当于信件；Looper相当于邮递员，它是MessageQueue的操作者；Handler时线程通信的发出者和处理者；每当Thread想要进行通信，它会让Handler投递一个Message给相应的MessageQueue，Looper会一直循环将MessageQueue里的Message发向它的目的地，到达目的地后Looper通知相应的Handler来处理消息。

　　每一个Handler都是和唯一的Looper对象绑定的，也就是说一个Handler既仅可以个一个Looper绑定，但一个Looper可以有好几个Handler与之关联。Looper操作的MessageQueue是Handler取得消息进行处理和发出消息的地方。

　　3）使用介绍：

　　前面说过每一个Handler都是和特别的Looper绑定好的，同时Handler又是处理消息的地方，所以Handler中既要说明和哪个Looper绑定，又要告知怎么处理消息。所以Handler有4个构造方法，下面我来一一介绍：

• Handler()这是无参数构造方法，它默认和当前线程的Looper绑定，未指定消息的处理方式。
• Handler(Looper looper)它需要一个Looper对象作为参数传入，构成出来的Handler对象将和给定的Looper对象绑定。
• Handler(Handler.Callback callback)它需要一个Handler.Callback对象作为参数传入，构造处理的对象和当前线程的Looper绑定并用传入的Handler.Callback对象来处理消息。
• Handler(Looper looper,(Handler.Callback callback)这是第二种和第三种的结合，构成出一个和指定Looper绑定并用指定Callback的回调方法处理消息的Handler对像
• 还有一种使用Handler的方法就是自己拓展Handler类，在子类中实现handlerMessage(Message msg)（这就是接口Callback中的抽象方法），这也是我用的比较多的方式。

　　Handler的使用就是发送和处理消息，处理消息是在Callback接口中定义好的，当Looper操作的MessageQueue中有消息时，Looper对通知所有与它绑定的Handler调用handlerMessage(Message msg)去处理消息。那怎么发送消息呢？Hander中有一个方法叫sendMessage(Message msg)，当调用这个方法后Handler就往Looper操作的MessageQueue中投递一个Message对象，发送消息就算是完成了。简单吧？so easy！

　　关于Handler的其他方法还请查看文档，将主干的部分弄清楚了，指端末节随着使用慢慢就熟络了。一口气吃不成胖子。对了，下面的Message部分还会提及Handler的一些内容。

　　3.Message基础：

　　1）参考文档：http://developer.android.com/reference/android/os/Message.html

　　2）使用介绍：

　　线程通信既然叫通信肯定有一个消息的载体，Message就是这个消息的载体，它包含了线程想要通信的全部内容，比如线程运行后得到的结果就和可以包含在Message中。关于Message的构造本来可以按正常的方式构造（就是new一个Message对象，词穷不知道怎么说，就叫它”正常的方式“O(∩_∩)O~），但官方推荐的做法是通过Handler.obtainMessage()获得Message对象，因为这样的Message是从即将被回收的Message中取得的，会避免GC的反复运行和减少运行时的内存消耗。

　　Message是消息的携带者，它有许多的携带消息的方法，比如setData(Bundle)，Message.obj，Message.arg1，Message.arg2等等，需要特别说明的是Message里有一个公开的整形的全局变量what，即Message.what，它一般用来阐述消息的类型，Handler的handlerMessage(Message msg)通常会先检验Message的what变量，然后在决定如何处理。毕竟一个应用中和主线程通信的不可能只用一个线程，一种消息。

　　4.Looper与MessageQueue简单介绍：

　　1）参考文档：

　　Looper：http://developer.android.com/reference/android/os/Looper.html

　　MessageQueue：http://developer.android.com/reference/android/os/MessageQueue.html

　　2）简单介绍：

　　需要注意的地方就是，一个普通Thread创建时是没有Looper对象和它关联的，我们必须在线程的创建中进行关联，具体做法就是在Thread的创建时调用Looper.prepare()进行绑定，调用Looper.loop()使得与线程绑定的Looper对象开始工作。Looper中有一个巨好用的方法，Looper.getMainLooper()，这个方法直接返回当前应用的UI线程的Looper对象，有了Looper对象就可以往主线程发消息了，一会我在示例中会用到这样方法。

　　关于MessageQueue，其实在线程通信中我们并不直接使用它，只需知道我们通过Handler发送出去的消息都是放在它里的就行了，它是一个”第层次“的对象，我们也不能直接往它里添加消息。但对于理解整个线程通信过程还是很重要的。

　　5.实践——示例

　　说了这么多，是时候用实践检验了!先说说我打算怎么做吧!我打算从UI线程向非UI线程（是不是叫主线程和子线程更好？）发一个消息，然后在非UI线程中处理这个消息（这里我只是打印一下日志），然后从非UI线程向主线程发送一个消息，然后在UI线程中处理这个消息（也是简单的打印一下）。好像有些偷懒，但真正使用也大致是这样的，就是把打印换成具体的任务。好了，开始吧！

　　先给出布局吧！

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_centerHorizontal="true"
        android:text="Thread和Handler"/>

    <Button
        android:id="@+id/send_message"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:text="发送消息"/>

    <Button
        android:id="@+id/startThread"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_above="@id/send_message"
        android:text="开启子线程"/>

</RelativeLayout>

　　布局很简单，就是一个textview和两个button，一个button开启线程，并接受来自子线程的信息，另一个从主线程发出消息给子线程。

　　下面给出代码逻辑：

　　第一部分是子线程的代码：

package comfallblank.github.threadandhandler;

import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.util.Log;

/**
 * Created by fallb on 2015/10/7.
 */
public class MyThread extends Thread {
    public static final int MSG_WORKER_THREAD = 100;
    private static final  String TAG = "MyThread";

    private Handler mWorkerHandler;
    private Handler mMainHandler;

    public MyThread(Handler handler) {
        mMainHandler = handler;
        mWorkerHandler = new Handler(){
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                if(msg.what == MainActivity.MSG_MAIN){
                    Log.d(TAG,"Message:"+msg.obj);
                }
            }
        };
    }

    @Override
    public void run() {
        Looper.prepare();
        Message msg = mMainHandler.obtainMessage();
        msg.what = MyThread.MSG_WORKER_THREAD;
        msg.obj="子线程发出的消息";
        mMainHandler.sendMessage(msg);

        Looper.loop();
    }

    public Handler getWorkerHandler() {
        return mWorkerHandler;
    }
}

　　第二份是主线程的：

package comfallblank.github.threadandhandler;

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    public static final int MSG_MAIN = 100;
    private static final String TAG = "MainActivity";

    private Button mStartThread;
    private Button mSendMessage;
    private Handler mHandler = new MyHandler();

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        final MyThread thread = new MyThread(mHandler);
        mStartThread = (Button) findViewById(R.id.startThread);
        mStartThread.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                Log.d(TAG, "开启线程");
                thread.start();
            }
        });
        mSendMessage = (Button) findViewById(R.id.send_message);
        mSendMessage.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                Handler workerHandler = thread.getWorkerHandler();
                Message msg = workerHandler.obtainMessage();
                msg.what = MSG_MAIN;
                msg.obj = "来自主线程的消息";
                workerHandler.sendMessage(msg);
            }
        });

    }

    class MyHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            if (msg.what == MyThread.MSG_WORKER_THREAD) {
                Log.d(TAG,"Message:"+msg.obj);
            }
        }
    }
}

　　Logcat打印日志如下：

　　10-07 19:34:34.424 19671-19671/comfallblank.github.threadandhandler D/MainActivity: 开启线程
　　10-07 19:34:34.454 19671-19671/comfallblank.github.threadandhandler D/MainActivity: Message:子线程发出的消息
　　10-07 19:34:37.267 19671-19671/comfallblank.github.threadandhandler D/MyThread: Message:来自主线程的消息

　　6.关于Handler再说两句：

　　Handler对象除了发出消息外，还有一族方法，来发出一个Runnable对象，Handler.post(Runnable runnable)及时其中的一个，它向MessageQueue中添加这个Runnable对象，然后目的线程的MessageQueue会执行该方法。

　　关于Thread、Handler的内容就说到这里了，还是如前上一篇所说，本文只起到抛砖引玉的作用，多有偏颇，往交流指正。