Android中的线程相关

作者: xihacode | 来源:发表于2016-10-14 11:24 被阅读118次

    线程的概念在编程中是很重要的,Android当然也不例外了。如果单纯以用途来讲的话,线程分为主线程和子线程,一般来说,耗时操作要放在子线程里去做,所以子线程又叫工作线程,与界面有关的事情要放在主线程里去做,所以主线程又叫UI线程。说起线程,大家可能都知道Thread,但是,除了这个这个之外,还是有很多可以扮演线程的角色的,比如底层用到线程池和Handler的AsyncTask、底层直接使用传统线程的IntentService和HandlerThread。今天就来了解下这三个吧。

    AsyncTask

    AsyncTask是一个底层封装了线程池和Handler的轻量级的异步任务的类。可以在后台执行耗时任务,完成后将结果传递给主线程中。极大的方便了线程的操作。但是,既然都说了是轻量级的了,当然是有很多限制的了。第一、它不能去执行特别耗时的任务,有人用AsyncTask来执行网络请求,其实这样是不好的,网络请求我觉的应该用线程池比较好的,很多网络库中也是这么做的。第二、AsyncTask必须在主线程中创建。第三、execute方法必须在UI线程中调用。第四、AsyncTask对象只能调用一次execute方法。为什么呢?最好的答案当然在源码中了。

    分析源码首先要从入口处分析,然后选择性跳入.

     @MainThread
    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
    }
    

    继续跟踪

     @MainThread
    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
            Params... params) {
        if (mStatus != Status.PENDING) {
            switch (mStatus) {
                case RUNNING:
                    throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                            + " the task is already running.");
                case FINISHED:
                    throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
                            + " the task has already been executed "
                            + "(a task can be executed only once)");
            }
        }
    
        mStatus = Status.RUNNING;
    
        onPreExecute();
    
        mWorker.mParams = params;
        exec.execute(mFuture);
    
        return this;
    }
    
    /**
     * Convenience version of {@link #execute(Object...)} for use with
     * a simple Runnable object. See {@link #execute(Object[])} for more
     * information on the order of execution.
     *
     * @see #execute(Object[])
     * @see #executeOnExecutor(java.util.concurrent.Executor, Object[])
     */
    @MainThread
    public static void execute(Runnable runnable) {
        sDefaultExecutor.execute(runnable);
    }
    

    那么,这个sDefaultExecutor又是什么东东呢?它呢?实际上是一个串行的线程池,同一个进程中的所有的AsyncTask都会在这个池子里排队执行,并且按发起任务的先后来排队。好吧,还是先看代码吧。

     private static class SerialExecutor implements Executor {
        final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
        Runnable mActive;
    
        public synchronized void execute(final Runnable r) {
            mTasks.offer(new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        r.run();
                    } finally {
                        scheduleNext();
                    }
                }
            });
            if (mActive == null) {
                scheduleNext();
            }
        }A
    
        protected synchronized void scheduleNext() {
            if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
            }
        }
    }
    

    上面的代码可以看出它是怎样排队的,execute方法会把线程任务插入到mTasks的队尾,如果没有正在活动的AsyncTask,那么就会调用scheduleNext方法执行下一个任务,当任务执行完的时候也会调用scheduleNext方法执行下一个任务,由此可见,AsyncTask不是并行而是串行的。当然要想让它并行也是可以的, 调用executeOnExecutor方法就行了。其实我在看源码的时候还发现了AsyncTask内部是由两个线程池的,顺便看下。

       /**
         * An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
         */
        public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR;
     /**
         * An {@link Executor} that executes tasks one at a time in serial
         * order.  This serialization is global to a particular process.
         */
        public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();```
      
    其实注释已经写的很清楚了,前者是真正用来执行任务的,后者是用来排序的。
    
    刚才说AsyncTask封装了线程池和Handler,那么Handler呢?别急,我们看看和handler相关的代码。
    
        mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
                public Result call() throws Exception {
                    mTaskInvoked.set(true);
                    Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                    //noinspection unchecked
                    Result result = doInBackground(mParams);
                    Binder.flushPendingCommands();
                    return postResult(result);
                }
            };
    这个方法位于构造方法里,我们看postResult(result),很明显后台任务执行外后,要通过这个方法传递结果到主线程的,很容易想到与Handler有关系的。那么继续跟踪,
    
        private Result postResult(Result result) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
                    new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
            message.sendToTarget();
            return result;
        }
    果然,这里见到了熟悉的代码,那么从哪里接受到的呢?Ctrl+F  "MESSAGE_POST_RESULT"是很容易找到的。
    
         private static class InternalHandler extends Handler {
            public InternalHandler() {
                super(Looper.getMainLooper());
            }
    
            @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                AsyncTaskResult<?> result = (AsyncTaskResult<?>) msg.obj;
                switch (msg.what) {
                    case MESSAGE_POST_RESULT:
                        // There is only one result
                        result.mTask.finish(result.mData[0]);
                        break;
                    case MESSAGE_POST_PROGRESS:
                        result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
                        break;
                }
            }
        }
    可以看到这是一个static的Handler,为了可以切换到主线程,要求InternalHandler对象要在主线程实例化,所以AsyncTask也要在主线程中创建。
    #### HandlerThread
    HandlerThread继承Thread 是一个特殊的Thread,可以实现Handler的Thread
        
          
        @Override
        public void run() {
            mTid = Process.myTid();
            Looper.prepare();
            synchronized (this) {
                mLooper = Looper.myLooper();
                notifyAll();
            }
            Process.setThreadPriority(mPriority);
            onLooperPrepared();
            Looper.loop();
            mTid = -1;
        }
    上面的代码中可以看出,HandlerThread在其run方法里创建了一个消息队列,然后 Looper.loop(),开启消息循环。需要注意的是,这里 Looper.loop()开启的是一个无限的循环,因此,用完后记得终止线程,具体可以通过quit或者quitSafely ,quitSafely相比于quit方法安全之处在于清空消息之前会派发所有的非延迟消息。
    #### IntentService
    IntentService是一个特殊的Service,和Service一样,要想使用它必须创建它的子类。它可以执行后台耗时任务,而且优先级较高,不容易被杀死。它封装了HandlerThread和Handler
    
        
         @Override
        public void onCreate() {
            // TODO: It would be nice to have an option to hold a partial wakelock
            // during processing, and to have a static startService(Context, Intent)
            // method that would launch the service & hand off a wakelock.
    
            super.onCreate();
            HandlerThread thread = new HandlerThread("IntentService[" + mName + "]");
            thread.start();
    
            mServiceLooper = thread.getLooper();
            mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
        }
    每次启动IntentService时都会调用onStart方法像mServiceHandler发送一个消息,消息会在HandlerThread中被处理。mServiceHandler收到消息最终会交给onHandleIntent处理。onHandleIntent执行结束后,IntentService会通过stopSelf(msg.arg1)来停止服务,这个方法会等待所有的消息都处理完才来终止服务。每执行一个任务就需要启动一次IntentService,IntentService内部是通过消息机制像HandlerThread请求执行任务的,而Handler中的Looper是顺序处理消息的,这意味着IntentService也是顺序执行后台任务的。

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