Android子线程更新UI的方法总结
消息机制，对于Android开发者来说，应该是非常熟悉。对于处理有着大量交互的场景，采用消息机制，是再好不过了。有些特殊的场景，比如我们都知道，在Android开发中，子线程不能更新UI,而主线程又不能进行耗时操作，一种常用的处理方法就是，在子线程中进行耗时操作，完成之后发送消息，通知主线程更新UI。或者使用异步任务，异步任务的实质也是对消息机制的封装。
关于子线程到底能不能更新UI这个问题，之前看到一篇文章很有趣，让我对这个问题也有了新的认识，那么我也来写个简单例子测试下，布局文件如下:
<?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="com.example.joy.messagetest.MainActivity"> <TextView android:id="@+id/tv_test" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="Hello World!" /> </RelativeLayout>
布局中只有一个TextView，java代码如下：
package com.example.joy.messagetest; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.os.Bundle; import android.view.View; import android.widget.TextView; public class MainActivity extends AppCompatActivity { private TextView mTvTest; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); initView(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mTvTest.setText("子线程可以更新UI"); } }).start(); } private void initView() { mTvTest = (TextView) findViewById(R.id.tv_test); } }
代码也很简单，我开启子线程，在子线程中，将 TextView 内容设置为“子线程可以更新UI”,而在布局文件中，TextView 的 text 为“Hello world！”，那么现在运行程序，可能会出现的结果有三种：
- 程序崩了，抛异常了：说明子线程不能更新UI
- 程序正常运行，textview 上面显示“Hello World！”：说明子线程不能更新UI
- 程序正常运行，textview 上面显示“子线程可以更新UI”:说明子线程可以更新UI
运行程序，结果如下：
这说明什么？从结果看，子线程更新UI成功了。真的是这样吗？我自己也不相信，赶紧再验证一遍。这次我在布局文件中添加一个Button，修改后的布局文件如下：
<?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="com.example.joy.messagetest.MainActivity"> <TextView android:id="@+id/tv_test" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="Hello World!" /> <Button android:id="@+id/btn_test1" android:layout_below="@id/tv_test" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="子线程更新UI测试"/> </RelativeLayout>
同时修改java代码:
package com.example.joy.messagetest; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.os.Bundle; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.TextView; public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { private TextView mTvTest; private Button mBtnTest1; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); initView(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mTvTest.setText("子线程可以更新UI"); } }).start(); } private void initView() { mTvTest = (TextView) findViewById(R.id.tv_test); mBtnTest1 = (Button) findViewById(R.id.btn_test1); mBtnTest1.setOnClickListener(this); } @Override public void onClick(View v) { switch(v.getId()){ case R.id.btn_test1: new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mTvTest.setText("子线程真的可以更新UI吗？"); } }).start(); break; default: break; } } }
我们增加了一个button，点击button，启动一个子线程，在子线程中将 textview 的显示内容改为 “子线程真的可以更新UI吗？”。同样按照前面的分析，我们再来验证一下。重新运行程序， textview 显示 “子线程可以更新UI”, 然后我们点击 button。结果如下：
怎么回事？程序崩了。仔细看，你会发现，点击 button 后 textview 的内容其实是发生了更改的，然后程序崩溃了。查看日志，抛出如下异常：
AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: Thread-176 Process: com.example.joy.messagetest, PID: 11201 android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views. at android.view.ViewRootImpl.checkThread(ViewRootImpl.java:6357) at android.view.ViewRootImpl.requestLayout(ViewRootImpl.java:874)
这次终于看到了熟悉的错误日志，只有初始创建视图的线程才能触碰这些视图，也就是说只有主线程才能更新UI。通过下面一行
at android.view.ViewRootImpl.checkThread(ViewRootImpl.java:6357)
我们能发现点端倪：在 framework/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java 中有一个方法 checkThread ，源码如下：
void checkThread() { if (mThread != Thread.currentThread()) { throw new CalledFromWrongThreadException( "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views."); } }
该异常就是在这里触发的。对于这个问题，如果你还想深入下去探究清楚，可以跟进去 RTFSC ! 这里推荐一篇文章，Android中子线程真的不能更新UI吗？
说了这么多，其实子线程是不能直接更新UI的。Android实现View更新有两组方法，分别是invalidate和postInvalidate。前者在UI线程中使用，后者在非UI线程即子线程中使用。换句话说，在子线程调用 invalidate 方法会导致线程不安全。熟悉View工作原理的人都知道，invalidate 方法会通知 view 立即重绘，刷新界面。作一个假设，现在我用 invalidate 在子线程中刷新界面，同时UI线程也在用 invalidate 刷新界面，这样会不会导致界面的刷新不能同步？这就是invalidate不能在子线程中使用的原因。
但是我们可以在子线程执行某段代码，需要更新UI的时候去通知主线程，让主线程来更新。如何做呢？常见的方法，除了前面提到的在UI线程创建Handler，在子线程发送消息到UI线程，通知UI线程更新UI，还有 handler.post(Runnable r)、 view.post(Runnable r)、activity.runOnUIThread(Runnable r)等方法。跟进去看源码，发现其实它们的实现原理都还是一样，最终都是通过Handler发送消息来实现的。下面分别用这几种方法实现一下在子线程更新UI。
修改后的布局文件代码如下：
<?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="com.example.joy.messagetest.MainActivity"> <TextView android:id="@+id/tv_test" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="Hello World!" /> <Button android:id="@+id/btn_test1" android:layout_below="@id/tv_test" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="子线程更新UI测试"/> <Button android:id="@+id/btn_test2" android:layout_below="@id/btn_test1" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="Handler发送消息"/> <Button android:id="@+id/btn_test3" android:layout_below="@id/btn_test2" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="Handler.Post"/> <Button android:id="@+id/btn_test4" android:layout_below="@id/btn_test3" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="View.Post"/> <Button android:id="@+id/btn_test5" android:layout_below="@id/btn_test4" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerHorizontal="true" android:text="Activity.RunOnUIThread"/> </RelativeLayout>
java代码如下：
package com.example.joy.messagetest; import android.os.AsyncTask; import android.os.Handler; import android.os.Looper; import android.os.Message; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.os.Bundle; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.TextView; import android.widget.Toast; public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { private TextView mTvTest; private Button mBtnTest1; private Button mBtnTest2; private Button mBtnTest3; private Button mBtnTest4; private Button mBtnTest5; private Handler mHandler = new Handler() { @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); if (msg.what == 100) { mTvTest.setText("由Handler发送消息"); } } }; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); initView(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mTvTest.setText("子线程可以更新UI"); } }).start(); } private void initView() { mTvTest = (TextView) findViewById(R.id.tv_test); mBtnTest1 = (Button) findViewById(R.id.btn_test1); mBtnTest2 = (Button) findViewById(R.id.btn_test2); mBtnTest3 = (Button) findViewById(R.id.btn_test3); mBtnTest4 = (Button) findViewById(R.id.btn_test4); mBtnTest5 = (Button) findViewById(R.id.btn_test5); mBtnTest1.setOnClickListener(this); mBtnTest2.setOnClickListener(this); mBtnTest2.setOnClickListener(this); mBtnTest3.setOnClickListener(this); mBtnTest4.setOnClickListener(this); mBtnTest5.setOnClickListener(this); } @Override public void onClick(View v) { switch (v.getId()) { case R.id.btn_test1: new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mTvTest.setText("子线程真的可以更新UI吗？"); } }).start(); break; case R.id.btn_test2: //通过发送消息 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mHandler.sendEmptyMessage(100); } }).start(); break; case R.id.btn_test3: //通过Handler.post方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mHandler.post(new Runnable() { @Override public void run() { mTvTest.setText("handler.post"); } }); } }).start(); break; case R.id.btn_test4: //通过 view.post方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { mTvTest.post(new Runnable() { @Override public void run() { mTvTest.setText("view.post"); } }); } }).start(); break; case R.id.btn_test5: //通过 activity 的 runOnUiThread方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { runOnUiThread(new Runnable() { @Override public void run() { mTvTest.setText("runOnUIThread"); } }); } }).start(); break; default: break; } } }
运行一下效果如下图：
以上就是消息机制最常见的应用场景——在子线程通知主线程更新UI的几种用法。
