Android學習筆記（三一：執行緒：Message和Runnable
程式需要相應使用者的操作，最要能在200ms（0.2s）之內，如果超過5秒沒有反應，ActivityManager會沒有提示就kill了activity。然而，activity可能真的需要時間來進行處理，這往往會用到後臺執行緒-background thread。後臺執行緒可以安全地和UI執行緒進行互動，其中後臺執行緒是不能修改UI的。我不太確切知曉“不能修改UI”到何種程度，例如在下面的例子進度條狀態的修改是允許的，在複雜的例子中可能會出現問題，例如兩個後臺執行緒都要處理同一個widget，可能會有不可預知的情況出現，然而就程式設計而言，確實不應當如此處理，後臺程序應避免涉及UI的處理，UI的歸UI，處理的規處理。這樣才是良好的程式設計風格或者是一種程式設計原則。
通過建立一個Handler子類的物件，每個acvivity只需一個Handler物件。後臺程序可通過兩種方式Handler進行通訊：message和Runnable物件，其結果實質都是將在Handler的佇列中放入內容，message是放置資訊，可以傳遞一些引數，Handler獲取這些資訊並將判度如何處理，而Runnable則是直接給出處理的方法。佇列就是依次執行，Handler會處理完一個訊息或者執行完某個處理在進行下一步，這樣不會出現多個執行緒同時要求進行UI處理而引發的混亂現象。
這些佇列中的內容（無論Message還是Runnable）可以要求馬上執行，延遲一定時間執行或者指定某個時刻執行，如果將他們放置在佇列頭，則表示具有最高有限級別，立即執行。這些函式包括有:sendMessage(), sendMessageAtFrontOfQueue(), sendMessageAtTime(), sendMessageDelayed()以及用於在佇列中加入Runnable的post(), postAtFrontOfQueue(), postAtTime(),postDelay()。
一般而言，推薦是Messge方式，這樣程式設計得可以更為靈活，而Runnable在某些簡單明確的方式中使用。我們將通過三種方法編寫一個小例子來學習。這個例子是一個進度條，每隔1秒，進度條步進5，如果acvity停止時，進度條歸零。
Android XML：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><LinearLayout ...... /> <ProgressBar android:id="@+id/c15_progress" style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal" <!-- 這表明採用傳統水平進度條的方式-->
android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" /></LinearLayout>
例子一：執行緒開啟，採用Message傳遞後臺執行緒和UI主執行緒之間的資訊
public class Chapter15Test1 extends Activity{ private ProgressBar bar = null; private boolean isRunning = false; /* 我們為這個Acivity建立一個用於和後臺程式通訊的handler，簡單地，只要一收到message，就將progressbar進度增加5。*/ /* 步驟1：建立Handler，並通過handleMessage()給出當收到訊息是UI需要進行如何處理，例子簡單不對msg的內容進行分析*/ Handler handler= new Handler(){ public void handleMessage(Message msg) { bar.incrementProgressBy(5); } }; protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.chapter_15_test1); bar=(ProgressBar)findViewById(R.id.c15_progress); } /*on Start是UI初始化並顯示時呼叫*/ protected void onStart() { super.onStart(); bar.setProgress(0); /*步驟2：建立後臺執行緒處理，採用Thread，其中run()的內容，就是執行緒並行處理的內容，Thread是Runnable的implements*/ Thread background = new Thread(new Runnable(){ public void run() { try{ for(int i = 0; i < 20 && isRunning; i ++){ Thread.sleep(1000); /* 步驟2.1：傳送Message到佇列中，引數中的obtainMessage()是用於給出一個新Message，本例無引數，對應的在handler在佇列中收到這條訊息時，則通過handleMessage()進行處理*/ handler.sendMessage(handler.obtainMessage()); } }catch(Throwable t){ //jest end the thread } } }); isRunning = true; /*步驟3：啟動執行緒*/ background.start(); } /*onStop是UI停止顯示時呼叫，例如我們按了返回鍵*/ protected void onStop() { super.onStop(); isRunning = false; } }
例子2：採用Runnable
我們在上面的例子的基礎上進行修改，如下
/*步驟1：由於不需要處理Message，也即不需要處理handleMessage()*/ Handler handler= new Handler(); /*步驟1.1：定義處理動作，採用Runnable的例項，通過implements run（）來定製處理，這裡是簡單將進度條步進5。由於我們將在Thread中使用這個例項，所以考慮採用final的方式*/ final Runnable r = new Runnable(){ public void run(){ bar.incrementProgressBy(5); } }; /* ... ...在onStart()中的步驟2：執行緒的處理，和提供message不同，對於runnable方式，採用post */ Thread background = new Thread(new Runnable(){ public void run() { try{ for(int i = 0; i < 20 && isRunning; i ++){ Thread.sleep(1000); handler.post(r); } }catch(Throwable t){ //jest end the thread } } }); background.start();
例子3：可以用延遲處理實現定時觸發，讓程式更為簡單
在這裡例子，事實我們是進行定時的處理，利用Handler佇列可以設定延期處理的方式，我們並不需要建立一個後臺執行的執行緒，也可以實現
Handler handler= new Handler(); ... ... 在onStart() ... ... //利用handler.postDelayed(r,1000)，在佇列中要求延遲1秒後進行r的處理，而在r的處理中， 最後在handler的佇列中加 入一個要求延遲1秒的處理，如是，就可以實現每隔1秒的定期處理。 handler.postDelayed(new Runnable(){ public void run() { if(isRunning && Chapter15Test2.step < 20){ step ++; bar.incrementProgressBy(5); handler.postDelayed(this, 1000); } } },1000);
在這個例子中，我們基礎某種判度，自動停止向佇列加入處理。如果有某種情況，我們需要清除佇列中的訊息或者理，可以使用removMessages()或者removeCallbacks()的處理，這種對於延遲處理方式是非常有用的，可以中斷定期的處理。當然，一般來講我們希望能夠得到某種判度，以使得定期處理能夠優雅地結束，而不是簡單地從佇列中將訊息或者處理刪除。
例子4：不知道在UI主執行緒還是在後臺執行緒
有時候，我們並不清楚程式碼將在UI執行緒還是後臺執行緒執行，例如這些程式碼封裝為一個JAR，提供給其他人呼叫，我們並不清楚其他人如何使用這些程式碼。為了解決這個問題Android在activity中提供了runOnUiThread()，如果在UI執行緒，則馬上執行，如果在後臺執行緒，則將Runnable的執行內容加入到主執行緒的佇列中，這樣無論程式碼在UI執行緒還是後臺執行緒都能安全地執行。
我們在例子1的基礎上進行試驗：
1、建立一個Runnable，以便我們將在UI和後臺Thread中進行試驗
Runnable runAction = new Runnable(){ public void run(){ //注意，我們不能使用Toast.makeText(this,....)，因為我們無法確定Runnable具體執行的context Toast.makeText(getApplicationContext(),"Hello!",Toast.LENGTH_SHORT).show(); //Log.d("WEI","runAction .... is called"); } };
由於Toast的顯示和隱藏需要一定的時間，而間隔1秒顯然不夠，我們將例子1的間隔時間1000ms，改為5000ms這樣會比較清晰，當然可以採用Log.d的方式來替代。
2、在UI執行緒中執行該操作，在後臺執行緒中增加該操作，這個操作無論是在UI還是在後臺執行緒都是可以正確執行的。
protected void onStart() { ... ... Thread background = new Thread(new Runnable(){ public void run() { try{ for(int i = 0; i < 20 && isRunning; i ++){ Thread.sleep(5000); handler.sendMessage(handler.obtainMessage()); runOnUiThread(runAction); } }catch(Throwable t){ //jest end the thread } } }); isRunning = true; background.start(); runOnUiThread(runAction);}
例子5：HandlerThread
在上面的例子中，無論是否使用了後臺執行緒（例子1-2），Handler的處理實際就是UI主執行緒的處理，一般的使用方式為我們通過後臺執行緒執行某些操作，如果需要進行UI的互動，將訊息或者處理方式到Handler的的佇列中，然手在UI主執行緒中進行處理。這是我們通用的情況。
之前我們討論過為何UI的歸UI，處理的處理，然而，可能有這樣的需求，舉個例子，在某些情況下，Handler收到訊息觸發的處理中可能會有Sleep()，這會導致main執行緒進入sleep狀態，不是我們期待的。因此我們希望通過一個執行緒專門處理Hanlder的訊息，這個執行緒也是依次從Handler的佇列中獲取資訊，逐個進行處理，保證安全，不會出現混亂引發的異常。
針對此Android提供的HandlerThread。方式使用方法如下：
//步驟1：創新HandlerThread的一個物件，並開啟這個執行緒，HandlerThread將通過Looper來處理Handler對來中的訊息，也就是如果發現Handler中有訊息，將在HandlerThread這個執行緒中進行處理。HandlerThread ht = new HandlerThread("hander_thread");//步驟2：啟動handerhandler這個執行緒;ht.start();//步驟3：建立handler中，帶上Looper的引數，即handlerThread.getLooper()。注意，此處理必須在HandlerThread啟動後才能呼叫，否則會報錯 ，getLooper()會返回null，則程式異常出錯Handler handler = new Handler(ht.getLooper()){ .... public void handleMessage(Message msg){ ... ... /*這裡的處理，將不在主執行緒中執行，而在HandlerThread執行緒中執行，可以通過Thread.currentThread().getId()或者Thread.currentThread().getName()來確定*/ }};