Android中的线程

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Android中的线程形态除了传统的Thread以外，还包含AsyncTask、HandlerThread以及IntentService，这三者的底层实现也是线程，但是它们具有特殊的表现形式，同时在使用上也各有优缺点。

AsyncTask

AsyncTask是一种轻量级的异步任务类，它可以在线程池中执行后台任务，然后把执行的进度和最终结果传递给主线程并在主线程中更新UI。从实现上来说，AsyncTask封装了Thread和Handler，通过AsyncTask可以更加方便地执行后台任务以及在主线程中访问UI，但是AsyncTask并不适合进行特别耗时的后台任务，对于特别耗时的任务来说，建议使用线程池。

AsyncTask是一个抽象的泛型类，它提供了Params、Progress和Result这三个泛型参数，其中Params表示参数的类型，Progress表示后台任务的执行进度的类型，而Result则表示后台任务的返回结果的类型，如果AsyncTask确实不需要传递具体的参数，那么这三个泛型参数可以用Void来代替。AsyncTask这个类的声明如下所示。

public abstract class AsyncTask<Params,Progress,Result>

AsyncTask提供了4个核心方法，它们的含义如下所示。
（1）onPreExecute()，在主线程中执行，在异步任务执行之前，此方法会被调用，一般可以用于做一些准备工作。
（2）doInBackground(Params...params)，在线程池中执行，此方法用于执行异步任务，params参数表示异步任务的输入参数。在此方法中可以通过publishProgress方法来更新任务的进度，publishProgress方法会调用onProgressUpdate方法。另外此方法需要返回计算结果给onPostExecute方法。
（3）onProgressUpdate(Progress...values)，在主线程中执行，当后台任务的执行进度发生改变时此方法会被调用。
（4）onPostExecute(Result result)，在主线程中执行，在异步任务执行之后，此方法会被调用，其中result参数是后台任务的返回值，即doInBackground的返回值。

上面这几个方法，onPreExecute先执行，接着是doInBackground，最后才是onPostExecute。除了上述四个方法以外，AsyncTask还提供了onCancelled()方法，它同样在主线程中执行，当异步任务被取消时，onCancelled()方法会被调用，这个时候onPostExecute则不会被调用。

当要执行上述下载任务时，可以通过如下方式来完成

new DownloadFilesTask().execute(url1,url2,url3);

AsyncTask在具体的使用过程中也是有一些条件限制的，主要有如下几点：
（1）AsyncTask的类必须在主线程中加载，这就意味着第一次访问AsyncTask必须发生在主线程，当然这个过程在Android 4.1及以上版本中已经被系统自动完成。在Android5.0的源码中，可以查看ActivityThread的main方法，它会调用AsyncTask的init方法，这就满足了AsyncTask的类必须在主线程中进行加载这个条件了。至于为什么必须要满足这个条件，在11.2.2节中会结合AsyncTask的源码再次分析这个问题。
（2）AsyncTask的对象必须在主线程中创建。
（3）execute方法必须在UI线程调用。
（4）不要在程序中直接调用onPreExecute()、onPostExecute、doInBackground和onProgressUpdate方法。
（5）一个AsyncTask对象只能执行一次，即只能调用一次execute方法，否则会报运行时异常。
（6）在Android 1.6之前，AsyncTask是串行执行任务的，Android 1.6的时候AsyncTask开始采用线程池里处理并行任务，但是从Android 3.0开始，为了避免AsyncTask所带来的并发错误，AsyncTask又采用一个线程来串行执行任务。尽管如此，在Android3.0以及后续的版本中，我们仍然可以通过AsyncTask的executeOnExecutor方法来并行地执行任务。

HandlerThread

HandlerThread继承了Thread，它是一种可以使用Handler的Thread，它的实现也很简单，就是在run方法中通过Looper.prepare()来创建消息队列，并通过Looper.loop()来开启消息循环，这样在实际的使用中就允许在HandlerThread中创建Handler了。HandlerThread的run方法如下所示

public void run() {
	mTid = Process.myTid();
	Looper.prepare();
	synchronized (this) {
		mLooper = Looper.myLooper();
		notifyAll();
	}
	Process.setThreadPriority(mPriority);
	onLooperPrepared();
	Looper.loop();
	mTid = -1;
}

从HandlerThread的实现来看，它和普通的Thread有显著的不同之处。普通Thread主要用于在run方法中执行一个耗时任务，而HandlerThread在内部创建了消息队列，外界需要通过Handler的消息方式来通知HandlerThread执行一个具体的任务。HandlerThread是一个很有用的类，它在Android中的一个具体的使用场景是IntentService。由于HandlerThread的run方法是一个无限循环，因此当明确不需要再使用HandlerThread时，可以通过它的quit或者quitSafely方法来终止线程的执行，这是一个良好的编程习惯。

IntentService

IntentService是一种特殊的Service，它继承了Service并且它是一个抽象类，因此必须创建它的子类才能使用IntentService。IntentService可用于执行后台耗时的任务，当任务执行后它会自动停止，同时由于IntentService是服务的原因，这导致它的优先级比单纯的线程要高很多，IntentService封装了HandlerThread和Handler，这一点可以从它的onCreate方法中看出来，如下所示

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);
}

IntentService是继承并处理异步请求的一个类，在IntentService内有一个工作线程来处理耗时操作，启动IntentService的方式和启动传统的Service一样，同时，当任务执行完后，IntentService会自动停止，而不需要我们手动去控制或stopSelf()。另外，可以启动IntentService多次，而每一个耗时操作会以工作队列的方式在IntentService的onHandleIntent回调方法中执行，并且，每次只会执行一个工作线程，执行完第一个再执行第二个，以此类推。

IntentServic示例

public class MIntentService extends IntentService {

    public MIntentService(){
        super("MIntentService");
    }

    /**
     * Creates an IntentService.  Invoked by your subclass's constructor.
     * @param name Used to name the worker thread, important only for debugging.
     */
    public MIntentService(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        Log.e("MIntentService--", "onCreate");
        super.onCreate();
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.e("MIntentService--", "onStartCommand");
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    @Override
    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
        Log.e("MIntentService--", Thread.currentThread().getName() + "--" + intent.getStringExtra("info") );
        for(int i = 0; i < 100; i++){ //耗时操作
            Log.i("onHandleIntent--",  i + "--" + Thread.currentThread().getName());
        }
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        Log.e("MIntentService--", "onDestroy");
        super.onDestroy();
    }
}

IntentService总结

子类需继承IntentService并且实现里面的onHandlerIntent抽象方法来处理intent类型的任务请求。
子类需要重写默认的构造方法，且在构造方法中调用父类带参数的构造方法。
IntentService类内部利用HandlerThread+Handler构建了一个带有消息循环处理机制的后台工作线程，客户端只需调用Content#startService(Intent)将Intent任务请求放入后台工作队列中，且客户端无需关注服务是否结束，非常适合一次性的后台任务。比如浏览器下载文件，退出当前浏览器之后，下载任务依然存在后台，直到下载文件结束，服务自动销毁。
只要当前IntentService服务没有被销毁，客户端就可以同时投放多个Intent异步任务请求，IntentService服务端这边是顺序执行当前后台工作队列中的Intent请求的，也就是每一时刻只能执行一个Intent请求，直到该Intent处理结束才处理下一个Intent。因为IntentService类内部利用HandlerThread+Handler构建的是一个单线程来处理异步任务。