Android多线程知识(Thread,Runnable,Handler,AsyncTask,Looper等)

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Android的线程使用来更新UI

方法一：(java习惯，在android不推荐使用）

刚刚开始接触android线程编程的时候，习惯好像java一样，试图用下面的代码解决问题。

new Thread( new Runnable() {public void run() {myView.invalidate();}}).start();

可以实现功能，刷新UI界面。但是这样是不行的，因为它违背了单线程模型：Android UI操作并不是线程安全的并且这些操作必须在UI线程中执行。

方法二：(Thread + Handler)

查阅了文档和apidemo后，发觉常用的方法是利用Handler来实现UI线程的更新的。Handler来根据接收的消息，处理UI更新。Thread线程发出Handler消息，通知更新UI。

Handler myHandler = new Handler() {public void handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {case TestHandler.GUIUPDATEIDENTIFIER:myBounceView.invalidate();break;}super.handleMessage(msg);}};

<pre name="code" class="java">class myThread implements Runnable {public void run() {while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {Message message = new Message();message.what = TestHandler.GUIUPDATEIDENTIFIER;TestHandler.this.myHandler.sendMessage(message);try {Thread.sleep(100);}catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}}}}

以上方法demo看：http://rayleung.javaeye.com/blog/411860

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方法三：（java习惯，不推荐）

在Android平台中需要反复按周期执行方法可以使用Java上自带的TimerTask类，TimerTask相对于Thread来说对于资源消耗的更低，除了使用Android自带的AlarmManager使用Timer定时器是一种更好的解决方法。我们需要引入 import java.util.Timer;和 import java.util.TimerTask;

public class JavaTimer extends Activity {Timer timer = new Timer();TimerTask task = new TimerTask(){public void run() {setTitle("hear me?");}};public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.main);timer.schedule(task, 10000);}}

方法四：(TimerTask + Handler)

实际上这样做是不行的，这跟Android的线程安全有关！应该通过配合Handler来实现timer功能的！

public class TestTimer extends Activity {Timer timer = new Timer();Handler handler = new Handler() {public void handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {case 1:setTitle("hear me?");break;}super.handleMessage(msg);}};TimerTask task = new TimerTask() {public void run() {Message message = new Message();message.what = 1;handler.sendMessage(message);}};public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.main);timer.schedule(task, 10000);}}

方法五：(Runnable + Handler.postDelayed(runnable,time))

在Android里定时更新UI，通常使用的是java.util.Timer,java.util.TimerTask,android.os.Handler组合。实际上Handler自身已经提供了定时的功能。

private Handler handler = new Handler();private Runnable myRunnable= new Runnable() {public void run() {if (run) {handler.postDelayed(this, 1000);count++;}tvCounter.setText("Count: " + count);}};//然后在其他地方调用handler.post(myRunnable);handler.post(myRunnable,time);

案例看：http://shaobin0604.javaeye.com/blog/515820

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知识点总结补充

很多初入Android或Java开发的新手对Thread、Looper、Handler和Message仍然比较迷惑，衍生的有HandlerThread、java.util.concurrent、Task、AsyncTask由于目前市面上的书籍等资料都没有谈到这些问题，今天就这一问题做更系统性的总结。我们创建的Service、Activity以及Broadcast均是一个主线程处理，这里我们可以理解为UI线程。但是在操作一些耗时操作时，比如I/O读写的大文件读写，数据库操作以及网络下载需要很长时间，为了不阻塞用户界面，出现ANR的响应提示窗口，这个时候我们可以考虑使用Thread线程来解决。

对于从事过J2ME开发的程序员来说Thread比较简单，直接匿名创建重写run方法，调用start方法执行即可。或者从Runnable接口继承，但对于Android平台来说UI控件都没有设计成为线程安全类型，所以需要引入一些同步的机制来使其刷新，这点Google在设计Android时倒是参考了下Win32的消息处理机制。

1. 对于线程中的刷新一个View为基类的界面，可以使用postInvalidate()方法在线程中来处理，其中还提供了一些重写方法比如postInvalidate(int left,int top,int right,int bottom)来刷新一个矩形区域，以及延时执行，比如postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds)或postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds,int left,int top,int right,int bottom)方法，其中第一个参数为毫秒。
2. 当然推荐的方法是通过一个Handler来处理这些，可以在一个线程的run方法中调用handler对象的postMessage或sendMessage方法来实现，Android程序内部维护着一个消息队列，会轮训处理这些，如果你是Win32程序员可以很好理解这些消息处理，不过相对于Android来说没有提供 PreTranslateMessage这些干涉内部的方法。
3. Looper又是什么呢？其实Android中每一个Thread都跟着一个Looper，Looper可以帮助Thread维护一个消息队列，但是Looper和Handler没有什么关系，我们从开源的代码可以看到Android还提供了一个Thread继承类HanderThread可以帮助我们处理，在HandlerThread对象中可以通过getLooper方法获取一个Looper对象控制句柄，我们可以将其这个Looper对象映射到一个Handler中去来实现一个线程同步机制，Looper对象的执行需要初始化Looper.prepare方法就是昨天我们看到的问题，同时推出时还要释放资源，使用Looper.release方法。
4. Message在Android是什么呢？对于Android中Handler可以传递一些内容，通过Bundle对象可以封装String、Integer以及Blob二进制对象，我们通过在线程中使用Handler对象的sendEmptyMessage或sendMessage方法来传递一个Bundle对象到Handler处理器。对于Handler类提供了重写方法handleMessage(Message msg) 来判断，通过msg.what来区分每条信息。将Bundle解包来实现Handler类更新UI线程中的内容实现控件的刷新操作。相关的Handler对象有关消息发送sendXXXX相关方法如下，同时还有postXXXX相关方法，这些和Win32中的道理基本一致，一个为发送后直接返回，一个为处理后才返回。
5. java.util.concurrent对象分析，对于过去从事Java开发的程序员不会对Concurrent对象感到陌生吧，他是JDK 1.5以后新增的重要特性作为掌上设备，我们不提倡使用该类，考虑到Android为我们已经设计好的Task机制，这里不做过多的赘述。
6. 在Android中还提供了一种有别于线程的处理方式，就是Task以及AsyncTask，从开源代码中可以看到是针对Concurrent的封装，开发人员可以方便的处理这些异步任务。

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Thread 和 Runnable

关于这两者的关系，很多人会说，在java中可有两种方式实现多线程，一种是继承Thread类，一种是实现Runnable接口；Thread类是在java.lang包中定义的。一个类只要继承了Thread类同时覆写了本类中的run()方法就可以实现多线程操作了，但是一个类只能继承一个父类，这是此方法的局限。所以，通常会实现Runnable接口方式。Thread才是一个线程，而Runnable可以理解为一个任务。这个任务只是一个接口。具体的任务执行是在run()方法执行。

Thread thread = new Thread(Runnable);

那么就是把一个Runnable任务放到线程里面。当调用thread.start()的时候，系统新开一个线程去执行，这个runnable任务是在多线程执行的。是在新开的线程执行的。但是thread.run()，这样子实际上只是在UI线程执行了Runnable并没有实现多线程。系统也没有新开一个线程。如果直接new Runnable().run();那么实际上是直接在UI线程执行了这个任务没有进行一个多线程的操作。

总结：runnable()只是一个任务的抽象，并不是多线程。Thread.start()才是新开一个多线程。并且在新开的线程执行Thread的run()方法。但是，在实现时，当使用 runnable 接口时，不能直接创建所需类的对象并运行它；必须从 Thread 类的一个实例内部运行它。如：

class test implements Runnable
 Thread thread = new Thread(new test());

Handler

Handler是android的多线程通信机制的产物,在Android中不允许Activity新启动的线程访问该Activity里的UI组件，这样会导致新启动的线程无法改变UI组件的属性值。但实际开发中，很多地方需要在工作线程中改变UI组件的属性值，比如下载网络图片、动画等等。

Handler，它直接继承自Object，一个Handler允许发送和处理Message或者Runnable对象，并且会关联到主线程的MessageQueue中。每个Handler具有一个单独的线程，并且关联到一个消息队列的线程，就是说一个Handler有一个固有的消息队列。当实例化一个Handler的时候，它就承载在一个线程和消息队列的线程，这个Handler可以把Message或Runnable压入到消息队列，并且从消息队列中取出Message或Runnable，进而操作它们。

Handler可以把一个Message对象或者Runnable对象压入到消息队列中，进而在UI线程中获取Message或者执行Runnable对象，所以Handler把压入消息队列有两大体系，Post和sendMessage。对于Handler的Post方式来说，它会传递一个Runnable对象到消息队列中，在这个Runnable对象中，重写run()方法。一般在这个run()方法中写入需要在UI线程上的操作。Handler实际上是不涉及多线程的。

post(Runnable) 让当前线程执行Runnable任务。如果是在主线程调用，那么就是在UI线程执行Runnable。实际上没有多线程执行Runnable。
postAtTime(Runnable,long) 也是让当前线程在时间点long执行Runnble。
postDelayed(Runnable long) 让当前线程延时long后执行Runnable。
这3个方法实际上可以把Handler看成是一个任务调度器，而不是一个多线程相关的。

Handler如果使用sendMessage的方式把消息入队到消息队列中，需要传递一个Message对象，而在Handler中，需要重写handleMessage()方法，用于获取工作线程传递过来的消息，此方法运行在UI线程上。Message自带的有如下几个属性：
int arg1：参数一，用于传递不复杂的数据，复杂数据使用setData()传递。
int arg2：参数二，用于传递不复杂的数据，复杂数据使用setData()传递。
Object obj：传递一个任意的对象。
int what：定义的消息码，一般用于设定消息的标志。

对于Message对象，一般并不推荐直接使用它的构造方法得到，而是建议通过使用Message.obtain()这个静态的方法或者Handler.obtainMessage()获取。Message.obtain()会从消息池中获取一个Message对象，如果消息池中是空的，才会使用构造方法实例化一个新Message，这样有利于消息资源的利用。并不需要担心消息池中的消息过多，它是有上限的，上限为10个。Handler.obtainMessage()具有多个重载方法，如果查看源码，会发现其实Handler.obtainMessage()在内部也是调用的Message.obtain()。

sendEmptyMessage(int)
sendMessage(Message)
sendMessageAtTime(Message,long)
sendMessageDelayed(Message,long) 发出消息的方法。
handleMessage(Message msg)   处理消息。这才是android 的hanlder的多线程通信用到的，看下图。

可以看到3个线程共用一个消息队列Message Queue，一个消息循环器Looper(作用不断循环读取消息队列的消息)。另外2个线程通过hanlder的sendMessage等方法发送Message，message中可以包含数据。或者是一些action的标记值。主线程的hanlder通过handleMessage把包含数据等信息的消息取出来。这个过程中其他线程的数据通过message+hanlder传递到主线程实现的多线程通信。可以在一个线程的run方法中调用handler对象的 postMessage或sendMessage方法来实现，Android程序内部维护着一个消息队列，会轮询处理这些消息。

Message.obtain()方法具有多个重载方法，大致可以分为为两类，一类是无需传递Handler对象，对于这类的方法，当填充好消息后，需要调用Handler.sendMessage()方法来发送消息到消息队列中。第二类需要传递一个Handler对象，这类方法可以直接使用Message.sendToTarget()方法发送消息到消息队列中，这是因为在Message对象中有一个私有的Handler类型的属性Target，当时obtain方法传递进一个Handler对象的时候，会给Target属性赋值，当调用sendToTarget()方法的时候，实际在它内部还是调用的Target.sendMessage()方法。

AsyncTask

可以开启一个多线程执行任务，并且多线程的数据传递也是有这个类自己完成。实际上AsyncTask 是由 thread + handler的封装实现。所以AsyncTask 跟Thread+handler实现没有本质的差别。

AsyncTask的代码更少，使用比Thread+handler简单。主要有：

onPreExecute() 是指在执行多线程任务之前的一个初始化执行。在UI线程调用。
doInBackground(Params... params) 这个方法是AsyncTask新启动的线程实现的。在新线程调用。
onPostExecute(Result result) 这个是doInBackground()方法执行完成后，才调用的方法。result就是doInBackground()的结果，就是用Hanlder的方式传递的数据。这个方法在UI线程调用。
protected void onProgressUpdate(Progress... values) 处理中间数据。doInBackGround()方法中，即在新开的线程中调用publishProgress方法，那么hanlder就把publishProgress的值传递到UI线程中，并且把值交给onProgressUpdate方法处理。所以onProgressUpdate是在UI线程调用的。

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参考资料

http://www.cnblogs.com/playing/archive/2011/03/24/1993583.html

http://blog.csdn.net/liu_qiqi/article/details/37902205