多线程编程之同步和异步

1. 线程的同步和异步

线程是程序执行流的最小单元，Android每个运行的应用程序可能包含多个线程。

Andorid系统中默认只有一个主线程，也叫UI线程，因此View绘制只能在这个线程内进行，即修改界面的操作只能在主线程中执行。

所以如果阻塞了（某些操作使这个线程在此处运行了N秒）这个线程，这期间View绘制将不能进行，UI就会卡。所以要极力避免在UI线程进行耗时操作。

如果主线程中做一些耗时操作，阻塞了主线程。阻塞时间超过5秒（或6秒），就会报ANR异常（Application Not Response，应用程序无响应）。开发中要极力避免ANR异常。

网络请求是一个典型耗时操作。

对应Android4.0以上版本，Google更加在意UI界面运行的流畅性，强制要求访问网络的操作不允许在主线程中执行，只能在子线程中进行，在主线程请求网络时，会报如下错误：

android.os.NetworkOnMainThreadException

常见的卡顿

解决方式就是把连接网络的操作放在子线程中：

网络操作放到子线程

看日志不是很方便，可以将结果显示在TextView中。

textview MainActivity

运行结果：
虽然程序不会报错，但原则上不允许在子线程中修改界面的。
由于在onCreate方法中，程序还没来得及校验，因此给了我们一个可以在子线程修改UI的假象。

把上面的操作放在Button中体会一下：

Button 点击事件

上面的执行就报错了：
CalledFromWrongThreadException:Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views。

如果子线程修改了UI，系统会验证当前线程是不是主线程，如果不是主线程，就会终止运行。

问题：
如果子线程不能修改主线程的UI,那么子线程需要修改UI时该怎么办？

解决方式：
使用Handler实现子线程与主线程之间的通信。在子线程进行耗时操作，完成后通过Handler将更新UI的操作发送到主线程执行。这就叫异步。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    TextView textView;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        textView = findViewById(R.id.textview);
    }

     //在主线程new的Handler，就会在主线程进行后续处理
     private Handler handler = new Handler();

     public void click(View v){
         //创建子线程并通过start开启线程
         new Thread(new Runnable() {
             @Override
             public void run() {
            
                 final String result = NetUtils.get("http://likedev.applinzi.com");
                 Log.i("MainActivity",result);
                 handler.post(new Runnable() {
                     @Override
                     public void run() {
                         //在UI线程更新UI
                         textView.setText(result);
                     }
                 });
             }
         }).start();
    }
}

Handler还有另外一种写法，实现效果和上面一样：

    //在主线程new的Handler,就会在主线程进行后续处理
    @SuppressLint("HandlerLeak")
    private Handler handler = new Handler(){
        //方式2 接收数据
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            //处理消息
            String result = (String)msg.obj;
            textView.setText(result);
        }
    };
    
    public void click(View v){
        //创建子线程并通过start开启线程
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                
                final String result = NetUtils.get("http://likedev.applinzi.com");
                //方式2
                Message message = new Message();
                message.obj = result;       //设置数据
                //发送消息
                handler.sendMessage(message);
            }
        }).start();
    }

Message是线程之间传递的消息，它可以在内部传递消息，主要用于不同线程之间的交换数据。message.obj可以传递一个Object对象，setData()可以设置传递的数据，message.what是一个int类型，一般用来标记消息类型，arg1和arg2两个int类型参数可以传递少量数据。

使用Handler的sendMessage()方法，而发出的消息经过一系列辗转处理后，最终会传递到Handler的handleMessage()方法中。

在Activity环境中，可以通过Activity中的runOnUiThread方法简写上面的代码，代码显得更简洁：

    public void click(View v){
        //方式3
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                final String result = NetUtils.get("http://likedev.applinzi.com");
                runOnUiThread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        textView.setText(result);
                    }
                });
            }
        }).start();
    }

下面是runOnUiThread方法的源码，这个方法也是通过封装Handler实现的，原理是一样的：

runOnUiThread