多线程开发（一）－安卓系统的线程

第1节线程概述

安卓应用只有一个主线程－各个组件都是在这个线程中运行。作为组件的之一的Activity就是在这个线程中更新应用界面的，例如，用户点击界面上的一个按钮，按钮得到响应，整个过程就是在这个主线程里。所以这个主线程绝对不可以做耗时的操作。假如在按钮中做了耗时的操作，那么当它进行耗时操作的时候，你去点击界面上的其它按钮是不会有反应的，就好像程序冻在了那里。

我们的代码一旦连续占用这个线程超过一定的时间，系统就会弹出“程序无响应的”提示，这个提示叫做ANR-Applicatin No Response。

这就好比你在正在做一件事情A，突然另一件事情B来打扰你，你不得不停下手头的工作来完成，做完了才能继续之前的工作；这时如果有另外一个人（另一个线程）来帮助你，把事情B全部包揽了，那你就不用分心了。当另一个人把事情B做完后，告诉你一声就可以了。

启动一个新的线程，分担耗时工作的方法是一种异步操作：我让你帮我做一件事情，布置任务后，我就去做其他的事情了，等你做完了再告诉我结果；

与它对应的是同步操作：我让你帮我做一件事情，布置任务后，我啥也不做，就等着你做完了告诉我结果；

例如，一个视频播放应用，获取视频信息所需要的时间是个不能确定的事情。如果视频很少，也许几十毫秒就能完成，如果视频很多（比如几十个），也许就要花二十多秒。

因此，我们可以考虑把获取视频信息的操作放到一个单独的线程thread中进行。启动一个新线程－工作线程thread－查询视频信息，查询完成后，工作线程再将结果通知到主线程，让主线程将查询到结果的结果显示到界面上。因为界面的更新一定要在主线程中进行，不能在别的线程修改，否则系统后提示运行错误。因此我们一定要将查询的结果发送给主线程，让主线程处理界面的更新。

这里就涉及到了线程的创建，工作分配，以及它们之间的配合－信息的传递。

第2节线程Thread

一个Activity运行在一个主线程上，它不能进行耗时巨大的操作，也不能执行耗时不确定的操作。因此需要在新的线程中进行这些耗时的操作，这种进行耗时操作的线程称作工作线程。

2.1 Thread的简单使用

创建一个新的线程，

创建一个Runnable，重写它的run()函数，这个函数里用来进行耗时的操作；


    @Override
    public void run() {
        //耗时的操作
        while(xxx)
        {

        }
    }
};

以Runnable为参数，创建一个Thread，调用Thread的start()方法后，新线程就运行起来了，并执行Runnable中的run()函数；
```
Thread thread = new Thread(runnable);
thread.start();
```
当run()函数执行完毕后，新线程就退出；

在线程执行耗时操作的过程中，有时要取消这个线程的操作，

最好的办法是在run()函数中增加一个标志位，工作线程会随时检查这个标志位是否被设置上，如果设置上了，就让run()函数，立即返回，

//设置标志位，为退出线程使用
boolean needStop = false;
......
Runnable runnable = new Runnable() {

    @Override
    public void run() {
        //耗时的操作
        while(!needStop)
        {

        }
    }
};

如果主线程要取消这个线程的工作，修改这个标志位就好了，
```
needStop = true;
```

2.2 Thread的创建

Thread可以拥有不同的优先级，从低到高有10级。操作系统根据线程的优先级来进行资源调度，优先为优先级高的线程分配CPU资源。在默认情况下，新创建的线程使用默认的优先级NORM_PRIORITY。设置优先级的方式很简单，

Thread thread = new Thread(runnable);
thread.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);

可以为线程取名字，当我们用Android Monitor工具调试应用的时候，就能看到创建线程时它的名字，方便我们观察、调试程序，

Thread thread = new Thread(runnable, "新线程的名字");

有时，一个应用会同时启动多个Thread，在创建它们的时候可以为它们设置ThreadGroup参数，将它们分成一组，便于对这些线程进行统一的管理。比如，中断这个组里所有线程的运行；

ThreadGroup group = new ThreadGroup("线程组");
Thread thread1 = new Thread(runnable, group);
thread1.start();
Thread thread2 = new Thread(runnable, group);
thread2.start();
Thread thread3 = new Thread(runnable, group);
thread3.start();

//中断3个线程的执行
group.interrupt();

2.3 Thread的停止

Thread的停止就是指这个线程的退出。线程的退出原因无外乎两种，

工作线程的工作完成了；
工作线程虽然正在进行耗时工作，但是被取消了，要提前结束；

2.3.1 正常退出

当Runnable中的run()函数执行完并返回后，当前的Thread就退出了。

2.3.2 使用标志位

在run()函数中增加一个标志位，工作线程会随时检查这个标志位是否被设置上，如果设置上了，就让run()函数，立即返回，

//设置标志位，为退出线程使用
boolean needStop = false;
......
Runnable runnable = new Runnable() {

    @Override
    public void run() {
        //耗时的操作
        while(!needStop)
        {

        }
    }
};

如果主线程要取消这个线程的工作，修改这个标志位就好了，
```
needStop = true;
```

2.3.3 使用interrupt()方法

interrupt()是线程提供的一个标准的线程退出方法，如果当前的工作线程正被Object.wait、Thread.join或Thread.sleep阻塞，那么使用thread.interrupt()之后，正在运行的线程会抛出一个InterruptedException异常，

Runnable runnable = new Runnable() {

    @Override
    public void run() {
        ...

        while(!needStop)
        {

            try {
                ......
                Sleep(1000); 

            } catch ( InterruptedException e ) {
                needStop = true
            }

        }
    }
};

不过interrupt()方法并不是万能的，不是所有阻塞情况下都能够让线程立即退出。

例如当该线程正在用ServerSocket的accept()方法等待连接的时候，即使调用了这个工作线程的interrupt()方法，该线程还是不会抛出异常的。

它只对Object.wait、Thread.join或Thread.sleep这几种阻塞有效果。对于网络读取数据时代阻塞状态解除是没有效果的。

＊对于网络读取数据时造成的阻塞，我们会在以后相应的章节详细介绍解决方法。

2.4 线程之间的同步

线程间的同步就是指线程A执行到一个地方的时候，停了下来，等待线程B的执行结果；等线程B执行出结果后，线程A才能继续执行。

2.4.1 join()方法

最常见的就是主线程的执行，依赖于工作线程的退出。

主线程启动了工作线程以后，有时候需要等到工作线程结束以后再进行接下来的操作。

例如一个Activity，在onCreate()的时候创建了一个工作线程Thread B；后来在用户的要求下，Activity退出，要被销毁了；销毁Activity时，主线程要等到Thread B执行完了才能继续接着进行剩下的清理工作，那么Activity可以在它的onDestroy()函数中可以使用join()方法，等待子线程的结束，

private Thread mTreadB;

@Override
protected void onCreate() {
    super.onCreate();

    mThreadB = new Thread(runnable);
    mThreadB.start();
｝

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();

    mThreadB.join();
    //进行剩下的清理操作
｝

join()方法，会一直处于阻塞状态，直到线程B退出。

在onDestroy()中使用join()有天生的缺点：不能在主线程中进行耗时不可控的操作（例如这里等待工作线程执行完毕），万一工作线程的退出花费了很长的时间，那就有问题了。这里的场景只是用来举一个例子而已。

2.4.2 wait()方法

利用Object的wait()方法实现线程间的同步，需要线程之间共享一个“锁”－Object对象。

final Object lock = new Object();

当主线程A执行到一个阶段的时候，如果要等待线程B，就把锁置于等待状态，

lock.wait()

此时，线程A就出于阻塞的状态，不能往下执行了。

线程B继续它的运行，当它执行到一个阶段的时候，将锁设置成放行状态，

lock.notify();

此时，线程A的阻塞状态解除，可以继续往下执行了。

时间： 2024-08-03 19:25:56