AsyncTask和Handler兩種異步方式的實現和區別比較
1 AsyncTask實現的原理,和適用的優缺點
AsyncTask,是android提供的輕量級的異步類,可以直接繼承AsyncTask,在類中實現異步操作,并提供接口反饋當前異步執行的程度(可以通過接口實現UI進度更新),最后反饋執行的結果給UI主線程.
使用的優點:
l 簡單,快捷
l 過程可控
使用的缺點:
l 在使用多個異步操作和并需要進行Ui變更時,就變得復雜起來.
2 Handler異步實現的原理和適用的優缺點
在Handler 異步實現時,涉及到 Handler, Looper, Message,Thread四個對象,實現異步的流程是主線程啟動Thread(子線程)àthread(子線程)運行并生成Message- àLooper獲取Message并傳遞給HandleràHandler逐個獲取Looper中的Message,并進行UI變更。
使用的優點:
l 結構清晰,功能定義明確
l 對于多個后臺任務時,簡單,清晰
AsyncTask這個類感覺使用比較簡單,就是實現其中幾個方法,onPreExecute()方法是在任務剛開始運行時執行的一些初始化操作,比如初 始化一個進度條等等,然后就執行doInBackground()方法這里面主要放業務操作,比如查詢數據庫等,在這個方法執行的時候會調用 onProgressUpdate(),可以在這個方法中更新UI界面,最后是調用onPostExecute()方法,當得到業務結果后就可以在這個方 法中返回給UI線程,也可以關閉一些執行這個業務時開的一些資源。大家可以看得出AsyncTask這個類是一個泛型類,這個類的三個參數以此對應 doInBackground(String... params),onProgressUpdate(String... values),onPostExecute(String result)的參數,很形象的···如果不需要傳參和返回值,可以用Void代替。而doInBackground(String... params)方法的返回值也就是onPostExecute(String result)方法的參數值,因為doInBackground方法執行后返回的值是在onPostExecute(String result)中處理的。
用handler方式處理需要知道與handler相關的幾個組件,Looper和Queue,其實Looper的作用就是把handler發送的消息放 到Queue中,并把消息廣播給所有與這個Queue相關的handler,而Queue一般是主線程開啟的時候就給這個線程分配了一個,所以你要與UI 主線程通信必須用于這個Queue相關聯的handler對象才行,一般handler對象在那個線程中創建的就與那個線程的queue關聯,所以在UI 線程中創建的handler對象就與UI線程通訊,這樣我們就可以在子線程中發送消息給主線程,實現更新UI的功能。那主線程又是怎么處理子線程發送的消 息的呢?其實在生成handler對象的時候我們就要實現handler對象的handleMessage()方法這個方法就是主線程接受并處理子線程發 送過來的消息的方法,從而實現 更新UI線程的功能。
很多網友可能發現Android平臺很多應用使用的都是AsyncTask,而并非Thread和Handler去更新UI,這里給大家說下他們到底有什 么區別,我們平時應該使用哪種解決方案。從Android 1.5開始系統將AsyncTask引入到android.os包中,過去在很早1.1和1.0 SDK時其實官方將其命名為UserTask,其內部是JDK 1.5開始新增的concurrent庫,做過J2EE的網友可能明白并發庫效率和強大性,比Java原始的Thread更靈活和強大,但對于輕量級的使 用更為占用系統資源。Thread是Java早期為實現多線程而設計的,比較簡單不支持concurrent中很多特性在同步和線程池類中需要自己去實現 很多的東西,對于分布式應用來說更需要自己寫調度代碼,而為了Android UI的刷新Google引入了Handler和Looper機制,它們均基于消息實現,有時可能消息隊列阻塞或其他原因無法準確的使用。
推薦大家使用AsyncTask代替Thread+Handler的方式,不僅調用上更為簡單,經過實測更可靠一些,Google在Browser中大量 使用了異步任務作為處理耗時的I/O操作,比如下載文件、讀寫數據庫等等,它們在本質上都離不開消息,但是AsyncTask相比Thread加 Handler更為可靠,更易于維護,但AsyncTask缺點也是有的比如一旦線程開啟即dobackground方法執行后無法給線程發送消息,僅能 通過預先設置好的標記來控制邏輯,當然可以通過線程的掛起等待標志位的改變來通訊,對于某些應用Thread和Handler以及Looper可能更靈 活。
本文主要講解下AsyncTask的使用以及Handler的應用
首先,我們得明確下一個概念,什么是UI線程。顧名思義,ui線程就是管理著用戶界面的那個線程!
android的ui線程操作并不是安全的,并且和用戶直接進行界面交互的操作都必須在ui線程中進行才可以。這種模式叫做單線程模式。
我們在單線程模式下編程一定要注意:不要阻塞ui線程、確保只在ui線程中訪問ui組件
當我們要執行一個復雜耗時的算法并且最終要將計算結果反映到ui上時,我們會發現,我們根本沒辦法同時保證上面的兩點要求;我們肯定會想到開啟一個新的線程,讓這個復雜耗時的任務到后臺去執行,但是執行完畢了呢?我們發現,我們無法再與ui進行交互了。
為了解決這種情況,android為我們提供了很多辦法。
1)、handler和message機制:通過顯示的拋出、捕獲消息與ui進行交互;
2)、Activity.runOnUiThread(Runnable):如果當前線程為ui線程,則立即執行;否則,將參數中的線程操作放入到ui線程的事件隊列中,等待執行。
3)、View.post(Runnable):將操作放入到message隊列中,如果放入成功,該操作將會在ui線程中執行,并返回true,否則返回false
4)、View.postDelayed(Runnable, long)跟第三條基本一樣,只不過添加了一個延遲時間。
5)、android1.5以后為我們提供了一個工具類來搞定這個問題AsyncTask.
AsyncTask是抽象類,定義了三種泛型類型 Params,Progress,Result。
Params 啟動任務執行的輸入參數,比如HTTP請求的URL
Progress 后臺任務執行的百分比。
Result 后臺執行任務最終返回的結果,比如String
用程序調用,開發者需要做的就是實現這些方法。
1) 子類化AsyncTask
2) 實現AsyncTask中定義的下面一個或幾個方法
onPreExecute(),該方法將在執行實際的后臺操作前被UI thread調用。可以在該方法中做一些準備工作,如在界面上顯示一個進度條。
doInBackground(Params…),將在onPreExecute 方法執行后馬上執行,該方法運行在后臺線程中。這里將主要負責執行那些很耗時的后臺計算工作。可以調用 publishProgress方法來更新實時的任務進度。該方法是抽象方法,子類必須實現。
onProgressUpdate(Progress…),在publishProgress方法被調用后,UI thread將調用這個方法從而在界面上展示任務的進展情況,例如通過一個進度條進行展示。
onPostExecute(Result),在doInBackground 執行完成后,onPostExecute 方法將被UI thread調用,后臺的計算結果將通過該方法傳遞到UI thread.
為了正確的使用AsyncTask類,以下是幾條必須遵守的準則:
1) Task的實例必須在UI thread中創建
2) execute方法必須在UI thread中調用
3) 不要手動的調用onPreExecute(), onPostExecute(Result),doInBackground(Params…), onProgressUpdate(Progress…)這幾個方法
4) 該task只能被執行一次,否則多次調用時將會出現異常
package cn.com.chenzheng_java;
import android.os.AsyncTask;
/**
*
* @author chenzheng_java
* @description 異步任務AcyncTask示例
*
*/
public class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, Object> {
/**
* 該方法由ui線程進行調用,用戶可以在這里盡情的訪問ui組件。
* 很多時候,我們會在這里顯示一個進度條啥的,以示后臺正在
* 執行某項功能。
*/
@Override
protected void onPreExecute() {
super.onPreExecute();
}
/**
* 該方法由后臺進程進行調用,進行主要的耗時的那些計算。
* 該方法在onPreExecute方法之后進行調用。當然在執行過程中
* 我們可以每隔多少秒就調用一次publishProgress方法,更新
* 進度信息
*/
@Override
protected Object doInBackground(String... params) {
return null;
}
/**
* doInBackground中調用了publishProgress之后,ui線程就會
* 調用該方法。你可以在這里動態的改變進度條的進度,讓用戶知道
* 當前的進度。
*/
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
super.onProgressUpdate(values);
}
/**
* 當doInBackground執行完畢之后,由ui線程調用。可以在這里
* 返回我們計算的最終結果給用戶。
*/
@Override
protected void onPostExecute(Object result) {
super.onPostExecute(result);
}
}
下面介紹最本質的多線程:hanlder和message機制:
為何需要多線程:
在日常應用中,我們通常需要處理一些“后臺,用戶不可見”的操作,例如說,我們需要下載一個音樂,要是你的應用必須等用戶下載完成之后才可以進行別的操 作,那肯定讓用戶非常的不爽。這時候,我們通常的做法是,讓這些操作去后臺執行,然后等后臺執行完畢之后,再給用戶彈出相應的提示信息。這時候,我們就需 要使用多線程機制,然后通過創建一個新的線程來執行這些操作。
明白了,實現需求,我們就準備著手實現了。但是,經過進一步的了解,我們悲劇的發現,android中的線程機制是,只能在UI線程中和用戶進行交互。當 我們創建了一個新線程,執行了一些后臺操作,執行完成之后,我們想要給用戶彈出對話框以確認,但是卻悲劇的發現,我們根本無法返回UI主線程了。
(說明:何為UI線程:UI線程就是你當前看到的這些交互界面所屬的線程)。
這時候,我們如果想要實現這些功能,我們就需要一個android為我們提供的handler和message機制。
先講解下編程機制:
我們通常在UI線程中創建一個handler,handler相當于一個處理器,它主要負責處理和綁定到該handler的線程中的message。每一 個handler都必須關聯一個looper,并且兩者是一一對應的,注意,這點很重要哦!此外,looper負責從其內部的messageQueue中 拿出一個個的message給handler進行處理。因為我們這里handler是在UI線程中實現的,所以經過這么一個handler、 message機制,我們就可以回到UI線程中了。
何為handler:處理后臺進程返回數據的工作人員。
何為message:后臺進程返回的數據,里面可以存儲bundle等數據格式
何為messageQueue:是線程對應looper的一部分,負責存儲從后臺進程中拋回的和當前handler綁定的message,是一個隊列。
何為looper:looper相當于一個messageQueue的管理人員,它會不停的循環的遍歷隊列,然后將符合條件的message一個個的拿出來交給handler進行處理。
注意,handler是在UI線程中聲明的,如果我們直接用類似代碼執行一個線程的話,實際上并沒有創建一個新的線程,因為handler已經跟默認的UI線程中的looper綁定了。
如果有興趣的話,可以去看下Handler的默認空構造函數便知道原因了,里面直接綁定了當前UI線程的looper。
下面給出一個比較簡單,并且實用的實例。
import cn.com.chenzheng_java.utils.R;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.HandlerThread;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
/**
* @author chenzheng_java
* handler和message測試用例
*/
public class HanlderMessageTest extends Activity implements OnClickListener{
Button button ;
MyHandler handler ;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
button = (Button) this.findViewById(R.id.button1);
button.setOnClickListener(this);
}
// 聲明自己的handler
private class MyHandler extends Handler{
/**
* 使用默認的構造函數,會將handler綁定當前UI線程的looper。
* 如果想使用多線程這里是不能使用默認的構造方法的。
*/
public MyHandler() {
super();
}
public MyHandler(Looper looper){
super(looper);
}
// 處理具體的message,該方法由父類中進行繼承.
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
int whatNumber = msg.what;
Bundle bundle = (Bundle)msg.obj;
Log.i("what", whatNumber+"");
Log.i("名稱", bundle.getString("name"));
Log.i("性別", bundle.getString("sex"));
Log.i("年齡", bundle.getString("age"));
super.handleMessage(msg);
}
}
// 我自定義的任務,一般都會實現Runnable
private class MyThread implements Runnable {
/**
* 該方法的內部進行具體的任務實現,比如 下載.
* Message中包含著想和ui線程交互的數據,原則上,在線程內部是
* 最好不要直接調用handler的。
* */
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(6000);
Message message = Message.obtain(handler);
message.what = 10 ;
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("name", "chenzheng");
bundle.putString("sex", "純爺們");
bundle.putString("age", "生卒年不詳");
message.obj = bundle ;
Log.i("通知", "開始發message了哦");
Log.i("通知thread_id:", ""+Thread.currentThread().getId());
message.sendToTarget();
} catch (Exception e) {
Log.i("通知", "線程sleep時出錯了!");
e.printStackTrace();
}
}
}
@Override
public void onClick(View v) {
Log.i("通知thread_id:", ""+Thread.currentThread().getId());
// 創建一個包含Looper的線程,這里如果沒有HandlerThread的調用,會直接將后邊的MyThread放到UI線程隊列
HandlerThread myHandlerThread = new HandlerThread("chenzheng_java");
// 啟動新線程
myHandlerThread.start();
// 將handler綁定到新線程
handler = new MyHandler(myHandlerThread.getLooper());
// 在新線程中執行任務
handler.post(new MyThread());
}
}