Android多线程

序言：线程和进程

1、进程

进程是指运行中的程序，比如我们使用QQ，就启动该进程分配内存空间。

进程是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程。

2、线程

线程是由进程创建的，是进程的一个实体。

一个进程可以拥有多个线程，一个线程还可以创建它的子线程。

3、其他概念

单线程：同时允许执行一个线程

多线程：同一个时刻，可以执行多个线程。比如：QQ可以打开多个聊天窗口；一个迅雷进程，可以同时下载多个文件。

并发：同一个时刻，多个任务交替执行，造成“貌似同时”的错觉，简单的说，单核CPU实现的多任务就是并发。

并行：同一个时刻，多个任务同时执行。多核CPU可以同时执行。

也可能出现：“并行和并发”同时存在的情况。

进程（Process）是一个程序的一个运行实例，“一个程序运行可以做很多事”；而线程则是CPU调度的基本单位，可以理解为“程序执行过程中做的某一件事”。

我们知道，一个应用程序的主入口一般都是main函数，这基本上成了程序开发的一种规范——它是“一切事物的起源”。

而main()函数的工作也是前篇一律：

初始化（比如创建对象、申请资源等）
进入死循环（在循环中处理各种事件，直到进程退出）

这种模型是“以事件为驱动”的软件系统的必然结果，因此几乎存在于任何操作系统和编程语言中。

对于Android应用开发者而言，通常面对的都是Activity、Service等组件，并不需要特别关心进程是什么。

因而产生了一些误区，如部分开发者认为系统四大组件就是进程的载体。

正确的观点是：

（1）四大组件并不是程序（进程）的全部，只能算作进程的组成部分，只是程序的零件。

（2）应用程序启动后，将创建ActivityThread主线程。

（3）一个Activity应用启动后至少会有3个线程：主线程 + 两个Binder线程。

Android多线程

实现方式有很多种：

1、基础使用

继承Thread类
实现Runnable接口
Handler

2、复合使用

AsyncTask
HandlerThread
IntentService

3、高级使用

线程池（ThreadPool）

一、基础使用

Android多线程实现的基础使用包括：

继承Thread类
实现Runnable接口
Handler

1、继承Thread类

应用场景：创建两个线程，实现两个不同的耗时任务。

应用说明：实现2个窗口同时售卖火车票，每个窗口各卖100张，但卖票速度不同：窗口1是1s/张，窗口2是3s/张。

具体实现：

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout 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"
    tools:context=".MainActivity"
    android:orientation="vertical">

    <Button
        android:id="@+id/btnTicketByThread"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="两个窗口各售票100张" />

</LinearLayout>

MainActivity.java

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private static final String TAG = "MainActivity";
    private Button btnTicketByThread;

    //步骤1：创建线程类，继承自Thread类
    //因为这里需要有两个操作：一个窗口卖票速度是1s/张，一个窗口是3s/张
    //所以需要创建两个Thread的子类
    //第一个Thread子类实现一个窗口卖票速度是1s/张
    private class MyThread1 extends Thread {
        private int ticket = 100; //一个窗口有100张票
        private String name; //窗口名, 也是线程的名字

        public MyThread1(String name) {
            this.name = name;
        }

        //在run方法里复写需要进行的操作：卖票速度是1s/张
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0) {
                ticket--;
                Log.d(TAG, name + "卖掉了1张票，剩余票数为:" + ticket);
　　　　　　　　　 try {
                    Thread.sleep(1000); //卖票速度是1s一张
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    //第二个Thread子类实现一个窗口卖票速度是3s/张
    private class MyThread2 extends Thread {
        private int ticket = 100; //一个窗口有100张票
        private String name; //窗口名, 也即是线程的名字

        public MyThread2(String name) {
            this.name = name;
        }

        //在run方法里复写需要进行的操作：卖票速度是3s/张
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0) {
                ticket--;
                Log.d(TAG, name + "卖掉了1张票，剩余票数为:" + ticket);
　　　　　　　　　 try {
                    Thread.sleep(3000); //卖票速度是1s一张
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        btnTicketByThread = findViewById(R.id.btnTicketByThread);
        btnTicketByThread.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btnTicketByThread:
                //步骤2：创建线程类的实例
                //创建两个线程，模拟两个窗口卖票
                MyThread1 mt1 = new MyThread1("窗口1");
                MyThread2 mt2 = new MyThread2("窗口2");
                //步骤3：调用start()方法开启线程
                //启动两个线程，也即是窗口，开始卖票
                mt1.start();
                mt2.start();
                break;
        }
    }
}

运行结果：

由于卖票速度不同，所以窗口1卖3张时，窗口2才卖1张。

窗口1卖完了，后面只剩窗口2在卖票。

与“实现Runnable接口”对比

在Java中，继承Thread类和实现Runnable接口是实现多线程最常用的2种方法。

对比下这两种方法：

2、实现Runnable接口

特别注意：

Java中真正能创建新线程的只有Thread类对象。
通过实现Runnable的方式，最终还是通过Thread类对象来创建线程。
所以对于实现了Runnable接口的类，称为线程辅助类；Thread类才是真正的线程类。

应用场景：创建两个线程，实现一个耗时任务

应用说明：实现2个窗口同时卖火车票；两个窗口一共卖100张，卖票速度均为1s/张。

具体实现：

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout 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"
    tools:context=".MainActivity"
    android:orientation="vertical">

    <Button
        android:id="@+id/btnTicketByThread"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="两个窗口各售票100张" />

    <Button
        android:id="@+id/btnTicketByRunnable"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="两个窗口共售票100张" />
</LinearLayout>

MainActivity.java

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private static final String TAG = "MainActivity";
    private Button btnTicketByThread, btnTicketByRunnable;

    //步骤1：创建线程类，继承自Thread类
    //因为这里需要有两个操作：一个窗口卖票速度是1s/张，一个窗口是3s/张
    //所以需要创建两个Thread的子类
    //第一个Thread子类实现一个窗口卖票速度是1s/张
    private class MyThread1 extends Thread {
        private int ticket = 100; //一个窗口有100张票
        private String name; //窗口名, 也是线程的名字

        public MyThread1(String name) {
            this.name = name;
        }

        //在run方法里复写需要进行的操作：卖票速度是1s/张
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0) {
                ticket--;
                Log.d(TAG, name + "卖掉了1张票，剩余票数为:" + ticket);
                try {
                    Thread.sleep(1000); //卖票速度是1s一张
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    //第二个Thread子类实现一个窗口卖票速度是3s/张
    private class MyThread2 extends Thread {
        private int ticket = 100; //一个窗口有100张票
        private String name; //窗口名, 也即是线程的名字

        public MyThread2(String name) {
            this.name = name;
        }

        //在run方法里复写需要进行的操作：卖票速度是3s/张
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0) {
                ticket--;
                Log.d(TAG, name + "卖掉了1张票，剩余票数为:" + ticket);
                try {
                    Thread.sleep(3000); //卖票速度是1s一张
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    //步骤1：创建线程类，实现Runnable接口
    private class MyThread3 implements Runnable {
        private int ticket = 100; //两个窗口一共要卖100张票
        //在run方法里复写需要进行的操作：卖票速度1s/张
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0) {
                ticket--;
                Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "卖掉了1张票，剩余票数为:" + ticket);
                try {
                    Thread.sleep(1000); //卖票速度是1s一张
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        btnTicketByThread = findViewById(R.id.btnTicketByThread);
        btnTicketByThread.setOnClickListener(this);
        btnTicketByRunnable = findViewById(R.id.btnTicketByRunnable);
        btnTicketByRunnable.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btnTicketByThread:
                //步骤2：创建线程类的实例
                //创建两个线程，模拟两个窗口卖票
                MyThread1 mt1 = new MyThread1("窗口1");
                MyThread2 mt2 = new MyThread2("窗口2");
                //步骤3：调用start()方法开启线程
                //启动两个线程，也即是窗口，开始卖票
                mt1.start();
                mt2.start();
                break;
            case R.id.btnTicketByRunnable:
                //步骤2：创建线程类的实例
                //因为是两个窗口共卖100张票,即共用资源
                //所以只实例化一个实现了Runnable接口的类
                MyThread3 mt3 = new MyThread3();
                //因为要创建两个线程，模拟两个窗口卖票
                Thread mt31 = new Thread(mt3, "窗口1");
                Thread mt32 = new Thread(mt3, "窗口2");
                //步骤3：调用start()方法开启线程
                //启动两个线程，也即是窗口，开始卖票
                mt31.start();
                mt32.start();
                break;
        }
    }
}

运行结果：

观察运行结果，会发现，有时候会出现售票错误，窗口1和2同时买出去同一张票或者卖出去票的顺序不对。

这个问题是因为不同线程之间抢占cpu资源，线程醒过来的时间不同，造成了访问共享数据ticket（剩余票数）错误。

解决这个问题，我们需要对共享数据加锁，将共享数据的代码块锁起来，使在任意时刻时，只能有一个线程来修改数据，保证访问共享数据的操作原子性。

如何加锁呢？最简单的就是使用synchronized关键字。

synchronized (共享数据对象) {

}

由于原先定义的ticket（剩余票数）是int型，不是引用类型，不是对象，所以我们要将ticket（剩余票数）的数据类型改为Integer类型。

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private static final String TAG = "MainActivity";
    private Button btnTicketByThread, btnTicketByRunnable;

    //步骤1：创建线程类，继承自Thread类
    //因为这里需要有两个操作：一个窗口卖票速度是1s/张，一个窗口是3s/张
    //所以需要创建两个Thread的子类
    //第一个Thread子类实现一个窗口卖票速度是1s/张
    private class MyThread1 extends Thread {
        private int ticket = 100; //一个窗口有100张票
        private String name; //窗口名, 也是线程的名字

        public MyThread1(String name) {
            this.name = name;
        }

        //在run方法里复写需要进行的操作：卖票速度是1s/张
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0) {
                ticket--;
                Log.d(TAG, name + "卖掉了1张票，剩余票数为:" + ticket);
                try {
                    Thread.sleep(1000); //卖票速度是1s一张
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    //第二个Thread子类实现一个窗口卖票速度是3s/张
    private class MyThread2 extends Thread {
        private int ticket = 100; //一个窗口有100张票
        private String name; //窗口名, 也即是线程的名字

        public MyThread2(String name) {
            this.name = name;
        }

        //在run方法里复写需要进行的操作：卖票速度是3s/张
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0) {
                ticket--;
                Log.d(TAG, name + "卖掉了1张票，剩余票数为:" + ticket);
                try {
                    Thread.sleep(3000); //卖票速度是1s一张
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    //步骤1：创建线程类，实现Runnable接口
    private class MyThread3 implements Runnable {
//        private int ticket = 100; //两个窗口一共要卖100张票
        private Integer ticket = 100; //两个窗口一共要卖100张票

        //在run方法里复写需要进行的操作：卖票速度1s/张
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0) {
                synchronized (ticket) {
                　　ticket--;
                　　Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "卖掉了1张票，剩余票数为:" + ticket);
                　　try {
               　　     Thread.sleep(1000); //卖票速度是1s一张
                　　} catch (InterruptedException e) {
                　　    e.printStackTrace();
                　　}
                }
            }
        }
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        btnTicketByThread = findViewById(R.id.btnTicketByThread);
        btnTicketByThread.setOnClickListener(this);
        btnTicketByRunnable = findViewById(R.id.btnTicketByRunnable);
        btnTicketByRunnable.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btnTicketByThread:
                //步骤2：创建线程类的实例
                //创建两个线程，模拟两个窗口卖票
                MyThread1 mt1 = new MyThread1("窗口1");
                MyThread2 mt2 = new MyThread2("窗口2");
                //步骤3：调用start()方法开启线程
                //启动两个线程，也即是窗口，开始卖票
                mt1.start();
                mt2.start();
                break;
            case R.id.btnTicketByRunnable:
                //步骤2：创建线程类的实例
                //因为是两个窗口共卖100张票,即共用资源
                //所以只实例化一个实现了Runnable接口的类
                MyThread3 mt3 = new MyThread3();
                //因为要创建两个线程，模拟两个窗口卖票
                Thread mt31 = new Thread(mt3, "窗口1");
                Thread mt32 = new Thread(mt3, "窗口2");
                //步骤3：调用start()方法开启线程
                //启动两个线程，也即是窗口，开始卖票
                mt31.start();
                mt32.start();
                break;
        }
    }
}

运行结果：

我们可以多运行几次，观察输出。这样就可以正确实现了两个窗口一起卖100张票的目的。

3、Handler

（1）作用

在多线程的应用场景中，将工作线程中需更新UI的操作信息传递到 UI主线程，从而实现工作线程对UI的更新处理，最终实现异步消息的处理。

（2）意义

问：为什么要用Handler消息传递机制？

答：多个线程并发更新UI的同时保证线程安全。

（3）相关概念

关于 Handler 异步通信机制中的相关概念如下：

在下面的讲解中，我将直接使用英文名讲解，即 Handler、Message、Message Queue、Looper。

（4）使用方式

Handler的使用方式因发送消息到消息队列的方式不同而不同。

共分为2种：

Handler.sendMessage()
Handler.post()

方式1：Handler.sendMessage()

在该使用方式中，又分为2种：新建Handler子类（内部类）、匿名 Handler子类，但本质相同，即继承了Handler类和创建了子类。

import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;

public class HandlerActivity extends AppCompatActivity {
    /**
     * 方式1：新建Handler子类（内部类）
     */
    // 步骤1：在主线程中，自定义Handler子类（继承Handler类），并重写handleMessage()方法
//    class MyHandler extends Handler {
//        // 通过重写handlerMessage()从而确定更新UI的操作
//        @Override
//        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
//            super.handleMessage(msg);
//            switch (msg.what) {
//                case 1:
//                    // 需执行的UI操作
//                    break;
//                default:
//                    // 需执行的UI操作
//                    break;
//            }
//        }
//    }
    // 在主线程中，创建Handler实例
//    private Handler myHandler = new MyHandler();

    /**
     * 方式2：匿名内部类
     */
    // 步骤1：在主线程中，通过匿名内部类，创建Handler类对象
    private Handler myHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            switch (msg.what) {
　　　　　　　　　 case 1:
                    // 需执行的UI操作
                    break;
                default:
                    // 需执行的UI操作
                    break;
            }
        }
    };

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

        new Thread(new Runnable() { // 多线程可采用AsyncTask、继承Thread类、实现Runnable
            @Override
            public void run() {
                // 步骤2：创建所需的消息对象
                Message msg = Message.obtain(); // 实例化消息对象
                msg.what = 1; // 消息标识
                msg.obj = "OK"; // 消息内容存放

                // 步骤3：在子线程中，通过Handler发送消息到消息队列中
                myHandler.sendMessage(msg);
            }
        }).start(); // 步骤4：启动子线程（同时启动了Handler）
    }
}

方式2：Handler.post()

import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class HandlerActivity extends AppCompatActivity {
    // 步骤1：在主线程中创建Handler实例
    private Handler handler = new Handler();

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

        // 步骤2：在子线程中，发送消息到消息队列中，并指定操作UI内容
        // 需传入1个Runnable对象
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                handler.post(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        // 需执行的UI操作
                    }
                });
            }
        }.start();
    }
}

（5）实例讲解

注：

由于Handler的作用 = 将工作线程需操作UI的消息传递到主线程，使得主线程可根据工作线程的需求
更新UI，从而避免线程操作不安全的问题故下文的实例 = 1个简单 “更新UI操作” 的案例
主布局文件相同 = 1个用于展示的TextView，具体如下：

activity_handler.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout 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:orientation="vertical"
    tools:context=".MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/btnSendMessage"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Handler.sendMessage()" />

    <Button
        android:id="@+id/btnPost"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Handler.post()" />

    <TextView
        android:id="@+id/tvMsg"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="消息" />
</LinearLayout>

① 使用 Handler.sendMessage()

方式1：新建Handler子类（内部类）具体使用

HandlerActivity.java

import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

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

public class HandlerActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private static final String TAG = "HandlerActivity";
    private Button btnSendMessage, btnPost;
    private TextView tvMsg;

    /**
     * 方式1：新建Handler子类（内部类）
     */
    // 步骤1：在主线程中，自定义Handler子类（继承Handler类），并重写handleMessage()方法
    class MyHandler extends Handler {
        // 通过重写handlerMessage()从而确定更新UI的操作
        @Override
        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            // 根据不同线程发送过来的消息，执行不同的UI操作
            // 根据 Message对象的what属性 标识不同的消息
            switch (msg.what) {
                case 1:
                    Log.d(TAG, "handleMessage: " + msg.obj);
                    tvMsg.setText("执行了线程1的UI操作");
                    break;
                case 2:
                    Log.d(TAG, "handleMessage: " + msg.obj);
                    tvMsg.setText("执行了线程2的UI操作");
                    break;
            }
        }
    }

    // 在主线程中，创建Handler实例
    private Handler myHandler = new MyHandler();

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler);
        tvMsg = findViewById(R.id.tvMsg);
        btnSendMessage = findViewById(R.id.btnSendMessage);
        btnSendMessage.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btnSendMessage:
                Log.d(TAG, "onClick: btnSendMessage");
                // 创建第1个子线程
                new Thread() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            Thread.sleep(3000); // 间隔3s
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }

                        // 步骤2：创建所需的消息对象
                        Message msg = Message.obtain();
                        msg.what = 1; // 消息标识
                        msg.obj = "A"; // 消息内存存放

                        // 步骤3：在工作线程中 通过Handler发送消息到消息队列中
                        myHandler.sendMessage(msg);
                    }
                }.start(); // 步骤4：启动子线程（同时启动了Handler）

                // 此处再创建第2个子线程
                new Thread() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            Thread.sleep(6000); // 间隔6s
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        Message msg = Message.obtain();
                        msg.what = 2; // 消息标识
                        msg.obj = "B"; // 消息内存存放
                        myHandler.sendMessage(msg);
                    }
                }.start(); // 启动子线程（同时启动了Handler）
                break;
        }
    }
}

方式2：匿名内部类具体使用

import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

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

public class HandlerActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private static final String TAG = "HandlerActivity";
    private Button btnSendMessage, btnPost;
    private TextView tvMsg;

    /**
     * 方式2：匿名内部类
     */
    // 步骤1：在主线程中，通过匿名内部类，创建Handler类对象
    private Handler myHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            // 根据不同线程发送过来的消息，执行不同的UI操作
            // 根据 Message对象的what属性 标识不同的消息
            switch (msg.what) {
                case 1:
                    Log.d(TAG, "handleMessage: " + msg.obj);
                    tvMsg.setText("执行了线程1的UI操作");
                    break;
                case 2:
                    Log.d(TAG, "handleMessage: " + msg.obj);
                    tvMsg.setText("执行了线程2的UI操作");
                    break;
            }
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler);
        tvMsg = findViewById(R.id.tvMsg);
        btnSendMessage = findViewById(R.id.btnSendMessage);
        btnSendMessage.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btnSendMessage:
                Log.d(TAG, "onClick: btnSendMessage");
                // 创建第1个子线程
                new Thread() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            Thread.sleep(3000); // 间隔3s
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }

                        // 步骤2：创建所需的消息对象
                        Message msg = Message.obtain();
                        msg.what = 1; // 消息标识
                        msg.obj = "A"; // 消息内存存放

                        // 步骤3：在工作线程中 通过Handler发送消息到消息队列中
                        myHandler.sendMessage(msg);
                    }
                }.start(); // 步骤4：启动子线程（同时启动了Handler）

                // 此处再创建第2个子线程
                new Thread() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            Thread.sleep(6000); // 间隔6s
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        Message msg = Message.obtain();
                        msg.what = 2; // 消息标识
                        msg.obj = "B"; // 消息内存存放
                        myHandler.sendMessage(msg);
                    }
                }.start(); // 启动子线程（同时启动了Handler）
                break;
        }
    }
}

② 使用 Handler.post()

import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

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

public class HandlerActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private static final String TAG = "HandlerActivity";
    private Button btnSendMessage, btnPost;
    private TextView tvMsg;

    // 步骤1：在主线程中创建Handler实例
    private Handler handler = new Handler();

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler);
        tvMsg = findViewById(R.id.tvMsg);
        btnSendMessage = findViewById(R.id.btnSendMessage);
        btnSendMessage.setOnClickListener(this);
        btnPost = findViewById(R.id.btnPost);
        btnPost.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btnSendMessage:
                // ......
                break;
            case R.id.btnPost:
                Log.d(TAG, "onClick: btnPost");
                // 步骤2：在子线程中，发送消息到消息队列中，并指定操作UI内容
                // 需传入1个Runnable对象
                new Thread() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            Thread.sleep(3000); // 间隔3s
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        // 通过psot()发送，需传入1个Runnable对象
                        handler.post(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                // 指定操作UI内容
                                Log.d(TAG, "run: 执行了线程1的UI操作");
                                tvMsg.setText("执行了线程1的UI操作");
                            }
                        });
                    }
                }.start(); // 步骤3：开启子线程（同时启动了Handler）

                // 此处再创建第2个子线程
                new Thread() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            Thread.sleep(6000); // 间隔6s
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        handler.post(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                Log.d(TAG, "run: 执行了线程2的UI操作");
                                tvMsg.setText("执行了线程2的UI操作");
                            }
                        });
                    }
                }.start();
                break;
        }
    }
}

二、复合使用

Android多线程实现的复合使用包括：

AsyncTask
HandlerThread
IntentService

称为”复合使用“的主要原因是：这3种方式的本质原理都是Android多线程基础实现（继承Thread类、实现Runnable接口、Handler）的组合实现。

1、AsyncTask

一个Android 已封装好的轻量级异步类
属于抽象类，即使用时需实现子类

AsyncTask的本质：AsyncTask的实现原理 = 线程池 + Handler

其中：线程池用于线程调度、复用和执行任务；Handler 用于异步通信。

使用步骤
AsyncTask的使用步骤有3个：

创建 AsyncTask 子类，并根据需求实现核心方法
创建 AsyncTask子类的实例对象（即任务实例）
手动调用execute()从而执行异步线程任务

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    /**
     * 步骤1：创建AsyncTask子类
     * 注：
     * a. 继承AsyncTask类
     * b. 为3个泛型参数指定类型；若不使用，可用java.lang.Void类型代替
     * c. 根据需求，在AsyncTask子类内实现核心方法
     */
    private class MyTask extends AsyncTask<Params, Progress, Result> {
        // 方法1：onPreExecute()
        // 作用：执行子线程任务前的操作
        // 注：根据需求重写
        @Override
        protected void onPreExecute() {
            // 下载的准备工作
        }

        // 方法2：doInBackground()
        // 作用：接收输入参数、执行任务中的耗时操作、返回线程任务执行的结果
        // 注：必须重写，从而定义子线程任务
        @Override
        protected Result doInBackground(Params... params) {
            // 子线程中的，要异步执行完成的任务

            // 可调用publishProgress()显示进度, 之后将执行onProgressUpdate()
            publishProgress(count);
            return null;
        }

        // 方法3：onProgressUpdate()
        // 作用：在主线程，显示线程任务执行的进度
        // 注：根据需求重写
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Progress... progresses) {
            // 下载过程中，要更新进度的方法
        }

        // 方法4：onPostExecute()
        // 作用：接收子线程任务执行结果、将执行结果显示到UI组件
        // 注：必须重写，从而更新UI操作
        @Override
        protected void onPostExecute(Result result) {
            // UI操作，下载完成后，子线程给主线程提交结果的方法
        }

        // 方法5：onCancelled()
        // 作用：将异步任务设置为”取消“状态
        @Override
        protected void onCancelled() {
        }
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main2);

        /**
         * 步骤2：创建AsyncTask子类的实例对象（即 任务实例）
         * 注：AsyncTask子类的实例必须在UI线程中创建
         */
        MyTask mTask = new MyTask();

        /**
         * 步骤3：手动调用execute(Params... params) 从而执行异步线程任务
         * 注：
         *    a. 必须在UI线程中调用
         *    b. 同一个AsyncTask实例对象只能执行1次，若执行第2次将会抛出异常
         *    c. 执行任务中，系统会自动调用AsyncTask的一系列方法：onPreExecute() 、doInBackground()、onProgressUpdate() 、onPostExecute()
         *    d. 不能手动调用上述方法
         */
        mTask.execute();
    }
}

实例讲解

(1) 实例说明

点击按钮则开启线程执行线程任务

显示后台加载进度

加载完毕后更新UI组件

期间若点击取消按钮，则取消加载

(2) 具体实现

activity_asynctask.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout 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:gravity="center_horizontal"
    android:orientation="vertical"
    tools:context=".AsyncTaskActivity">

    <Button
        android:id="@+id/btnStart"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="开始加载" />

    <TextView
        android:id="@+id/tvMessage"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="还没开始加载!" />

    <ProgressBar
        android:id="@+id/progressBar"
        style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:max="100"
        android:progress="0" />

    <Button
        android:id="@+id/btnCancel"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="取消" />
</LinearLayout>

AsyncTaskActivity.java

package com.sdbi.threadtest;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.ProgressBar;
import android.widget.TextView;

public class AsyncTaskActivity extends AppCompatActivity {
    // 线程变量
    private MyTask mTask;
    // 主布局中的UI组件
    private Button btnStart, btnCancel; // 加载、取消按钮
    private TextView tvMessage; // 更新的UI组件
    private ProgressBar progressBar; // 进度条

    /**
     * 步骤1：创建AsyncTask子类
     * 注：
     * a. 继承AsyncTask类
     * b. 为3个泛型参数指定类型；若不使用，可用java.lang.Void类型代替
     * 此处指定为：输入参数 = String类型、执行进度 = Integer类型、执行结果 = String类型
     * c. 根据需求，在AsyncTask子类内实现核心方法
     */
    private class MyTask extends AsyncTask<String, Integer, String> {
        // 方法1：onPreExecute()
        // 作用：执行 线程任务前的操作
        @Override
        protected void onPreExecute() {
            tvMessage.setText("加载中...");
            // 执行前显示提示
        }

        // 方法2：doInBackground()
        // 作用：接收输入参数、执行任务中的耗时操作、返回 线程任务执行的结果
        // 此处通过计算从而模拟“加载进度”的情况
        @Override
        protected String doInBackground(String... params) {
            try {
                int count = 0;
                int length = 1;
                while (count < 99) {
                    count += length;
                    // 可调用publishProgress()显示进度, 之后将执行onProgressUpdate()
                    publishProgress(count);
                    // 模拟耗时任务
                    Thread.sleep(50);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }

        // 方法3：onProgressUpdate（）
        // 作用：在主线程 显示线程任务执行的进度
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... progresses) {
            progressBar.setProgress(progresses[0]);
            tvMessage.setText("loading..." + progresses[0] + "%");
        }

        // 方法4：onPostExecute()
        // 作用：接收线程任务执行结果、将执行结果显示到UI组件
        @Override
        protected void onPostExecute(String result) {
            // 执行完毕后，则更新UI
            tvMessage.setText("加载完毕");
        }

        // 方法5：onCancelled()
        // 作用：将异步任务设置为：取消状态
        @Override
        protected void onCancelled() {
            tvMessage.setText("已取消");
            progressBar.setProgress(0);
        }
    }

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

        btnStart = findViewById(R.id.btnStart);
        btnCancel = findViewById(R.id.btnCancel);
        tvMessage = findViewById(R.id.tvMessage);
        progressBar = findViewById(R.id.progressBar);

        // 加载按钮按按下时，则启动AsyncTask
        // 任务完成后更新TextView的文本
        btnStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                /**
                 * 步骤2：创建AsyncTask子类的实例对象（即 任务实例）
                 * 注：AsyncTask子类的实例必须在UI线程中创建
                 */
                mTask = new MyTask();
                /**
                 * 步骤3：手动调用execute(Params... params) 从而执行异步线程任务
                 * 注：
                 *    a. 必须在UI线程中调用
                 *    b. 同一个AsyncTask实例对象只能执行1次，若执行第2次将会抛出异常
                 *    c. 执行任务中，系统会自动调用AsyncTask的一系列方法：onPreExecute() 、doInBackground()、onProgressUpdate() 、onPostExecute()
                 *    d. 不能手动调用上述方法
                 */
                mTask.execute();
            }
        });
        btnCancel.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 取消一个正在执行的任务,onCancelled方法将会被调用
                mTask.cancel(true);
            }
        });
    }
}

运行结果：

核心方法：

异步任务类的三个泛型参数与四个回调方法参数或返回值的关系：

方法执行顺序如下：

2、HandlerThread

HandlerThread的本质：继承Thread类 & 封装Handler类

HandlerThread的使用步骤分为5步：

3、IntentService

Android里的一个封装类，继承四大组件之一的Service

处理异步请求和实现多线程

使用场景
线程任务需按顺序、在后台执行。

使用步骤

步骤1：定义 IntentService的子类，需复写onHandleIntent()方法
步骤2：在Manifest.xml中注册服务
步骤3：在Activity中开启Service服务

三、高级使用

Android多线程的高级使用主要是线程池（ThreadPool）。

posted @ 2022-09-18 15:16 熊猫Panda先生阅读(433) 评论(0) 编辑收藏举报

会员力量，点亮园子希望

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熊猫Panda

Android多线程

序言：线程和进程

Android多线程

一、基础使用

1、继承Thread类

2、实现Runnable接口

3、Handler

二、复合使用

1、AsyncTask

2、HandlerThread

3、IntentService

三、 高级使用

公告

三、高级使用