android 线程大集合

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分类专栏： android_线程文章标签： android layout thread interface 任务 callback

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本文详细介绍了Android中的AsyncTask类，包括其工作原理、使用方法及注意事项。通过实例演示了如何使用AsyncTask进行异步任务处理，如后台加载数据、更新UI等。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

http://blog.joycode.com/ghj/archives/2011/05/06

在有界面的Android应用中，后台异步执行一些事情是常见的场景，这时候我们从底层开始写起的话，就需要了解比较深层的东西，比如这篇文章“Android 的消息队列模型”提到的Looper、Handler、Message、MessageQueue。

Android为了降低这个开发难度，提供了AsyncTask。AsyncTask就是一个封装过的后台任务类，顾名思义就是异步任务。

AsyncTask直接继承于Object类，位置为android.os.AsyncTask。要使用AsyncTask工作我们要提供三个泛型参数，并重载几个方法(至少重载一个)。

AsyncTask定义了三种泛型类型 Params，Progress和Result。

Params 启动任务执行的输入参数，比如HTTP请求的URL。
Progress 后台任务执行的百分比。
Result 后台执行任务最终返回的结果，比如String。

使用过AsyncTask 的同学都知道一个异步加载数据最少要重写以下这两个方法：

doInBackground(Params…) 后台执行，比较耗时的操作都可以放在这里。注意这里不能直接操作UI。此方法在后台线程执行，完成任务的主要工作，通常需要较长的时间。在执行过程中可以调用publicProgress(Progress…)来更新任务的进度。
onPostExecute(Result) 相当于Handler 处理UI的方式，在这里面可以使用在doInBackground 得到的结果处理操作UI。此方法在主线程执行，任务执行的结果作为此方法的参数返回

有必要的话你还得重写以下这三个方法，但不是必须的：

onProgressUpdate(Progress…) 可以使用进度条增加用户体验度。此方法在主线程执行，用于显示任务执行的进度。
onPreExecute() 这里是最终用户调用Excute时的接口，当任务执行之前开始调用此方法，可以在这里显示进度对话框。
onCancelled() 用户调用取消时，要做的操作

使用AsyncTask类，以下是几条必须遵守的准则：

Task的实例必须在UI thread中创建；
execute方法必须在UI thread中调用；
不要手动的调用onPreExecute(), onPostExecute(Result)，doInBackground(Params…), onProgressUpdate(Progress…)这几个方法；
该task只能被执行一次，否则多次调用时将会出现异常；

一个超简单的理解 AsyncTask 的例子：

这个例子后台sleep一定时间后更新前段进度条的进度，当完成后把进度条隐藏掉。

layout 文件

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
	android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent"
	android:layout_height="fill_parent">
	<ProgressBar android:id="@+id/progress_bar"
		android:layout_width="200dip" android:layout_height="200dip"
		android:layout_gravity="center" android:max="100" android:progress="0">
	</ProgressBar>
</LinearLayout>

代码文件

package ghj1976.AsyncTask;

import android.app.Activity;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.ProgressBar;

public class AsyncTaskActivity extends Activity {

	public ProgressBar pBar;

	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);

		pBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progress_bar);
		// AsyncTask.execute()要在主线程里调用
		new AsyncLoader().execute((Void) null);
	}

	// 设置三种类型参数分别为 Params = Void, Progress = Integer,Result = Void
	class AsyncLoader extends AsyncTask<Void, Integer, Void> {
		@Override
		protected Void doInBackground(Void... params) {
			publishProgress(0);
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			publishProgress(50);
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			publishProgress(100);
			return null;
		}

		@Override
		protected void onPostExecute(Void v) {
			pBar.setVisibility(View.INVISIBLE);
		}

		@Override
		protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
			pBar.setProgress(values[0]);
		}

	}
}

说明：

JAVA中类型后面跟三个点，表示的是可变数组参数

http://k.techq.com/a/java/20110111/23352.html

一些其他的例子可以看下面文章：

http://lichen.blog.51cto.com/697816/486868

参考资料：

Android AsyncTask
http://lichen.blog.51cto.com/697816/486868

Android AsyncTask 的使用
http://changxianli6121.blog.163.com/blog/static/56392130201042712956597/

从Foursquare看手机程序设计（3）
http://zhanwc.iteye.com/blog/834777

Android List列表网络资源异步调用
http://cai75951577.iteye.com/blog/793736

关于Android线程模型与AsyncTask
http://www.eoeandroid.com/thread-7607-1-1.html

在学习"Android异步加载图像小结"这篇文章时, 发现有些地方没写清楚，我就根据我的理解，把这篇文章的代码重写整理了一遍，下面就是我的整理。

下面测试使用的layout文件：

简单来说就是 LinearLayout 布局，其下放了5个ImageView。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
	android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent"
	android:layout_height="fill_parent">
	<TextView android:text="图片区域开始" android:id="@+id/textView2"
		android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"></TextView>
	<ImageView android:id="@+id/imageView1"
		android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
		android:layout_width="wrap_content"></ImageView>
	<ImageView android:id="@+id/imageView2"
		android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
		android:layout_width="wrap_content"></ImageView>
	<ImageView android:id="@+id/imageView3"
		android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
		android:layout_width="wrap_content"></ImageView>
	<ImageView android:id="@+id/imageView4"
		android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
		android:layout_width="wrap_content"></ImageView>
	<ImageView android:id="@+id/imageView5"
		android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
		android:layout_width="wrap_content"></ImageView>
	<TextView android:text="图片区域结束" android:id="@+id/textView1"
		android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"></TextView>
</LinearLayout>

我们将演示的逻辑是异步从服务器上下载5张不同图片，依次放入这5个ImageView。上下2个TextView 是为了方便我们看是否阻塞了UI的显示。

当然 AndroidManifest.xml 文件中要配置好网络访问权限。

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>

Handler+Runnable模式

我们先看一个并不是异步线程加载的例子，使用 Handler+Runnable模式。

这里为何不是新开线程的原因请参看这篇文章：Android Runnable 运行在那个线程这里的代码其实是在UI 主线程中下载图片的，而不是新开线程。

我们运行下面代码时，会发现他其实是阻塞了整个界面的显示，需要所有图片都加载完成后，才能显示界面。

package ghj1976.AndroidTest;

import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.SystemClock;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {
	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);
		loadImage("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1);
		loadImage(http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif",
				R.id.imageView2);
		loadImage("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif, R.id.imageView3);
		loadImage("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif",
				R.id.imageView4);
		loadImage("http://www.cnblogs.com/images/logo_small.gif",
				R.id.imageView5);
	}

	private Handler handler = new Handler();

	private void loadImage(final String url, final int id) {
		handler.post(new Runnable() {
			public void run() {
				Drawable drawable = null;
				try {
					drawable = Drawable.createFromStream(
							new URL(url).openStream(), "image.gif");
				} catch (IOException e) {
					Log.d("test", e.getMessage());
				}
				if (drawable == null) {
					Log.d("test", "null drawable");
				} else {
					Log.d("test", "not null drawable");
				}
                                // 为了测试缓存而模拟的网络延时 
                                SystemClock.sleep(2000); 
				((ImageView) MainActivity.this.findViewById(id))
						.setImageDrawable(drawable);
			}
		});
	}
}

Handler+Thread+Message模式

这种模式使用了线程，所以可以看到异步加载的效果。

核心代码：

package ghj1976.AndroidTest;

import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.os.SystemClock;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {
	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);
		loadImage2("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1);
		loadImage2("http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif",
				R.id.imageView2);
		loadImage2("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif", R.id.imageView3);
		loadImage2("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif",
				R.id.imageView4);
		loadImage2("http://www.cnblogs.com/images/logo_small.gif",
				R.id.imageView5);
	}

	final Handler handler2 = new Handler() {
		@Override
		public void handleMessage(Message msg) {
			((ImageView) MainActivity.this.findViewById(msg.arg1))
					.setImageDrawable((Drawable) msg.obj);
		}
	};

	// 采用handler+Thread模式实现多线程异步加载
	private void loadImage2(final String url, final int id) {
		Thread thread = new Thread() {
			@Override
			public void run() {
				Drawable drawable = null;
				try {
					drawable = Drawable.createFromStream(
							new URL(url).openStream(), "image.png");
				} catch (IOException e) {
					Log.d("test", e.getMessage());
				}

				// 模拟网络延时
				SystemClock.sleep(2000);

				Message message = handler2.obtainMessage();
				message.arg1 = id;
				message.obj = drawable;
				handler2.sendMessage(message);
			}
		};
		thread.start();
		thread = null;
	}

}

这时候我们可以看到实现了异步加载，界面打开时，五个ImageView都是没有图的，然后在各自线程下载完后才把图自动更新上去。

Handler+ExecutorService(线程池)+MessageQueue模式

能开线程的个数毕竟是有限的，我们总不能开很多线程，对于手机更是如此。

这个例子是使用线程池。Android拥有与Java相同的ExecutorService实现，我们就来用它。

线程池的基本思想还是一种对象池的思想，开辟一块内存空间，里面存放了众多(未死亡)的线程，池中线程执行调度由池管理器来处理。当有线程任务时，从池中取一个，执行完成后线程对象归池，这样可以避免反复创建线程对象所带来的性能开销，节省了系统的资源。

线程池的信息可以参看这篇文章：Java&Android的线程池－ExecutorService 下面的演示例子是创建一个可重用固定线程数的线程池。

核心代码

package ghj1976.AndroidTest;

import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.os.SystemClock;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {
	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);
		loadImage3("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1);
		loadImage3("http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif",
				R.id.imageView2);
		loadImage3("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif",
				R.id.imageView3);
		loadImage3("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif",
				R.id.imageView4);
		loadImage3("http://www.cnblogs.com/images/logo_small.gif",
				R.id.imageView5);
	}

	private Handler handler = new Handler();

	private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

	// 引入线程池来管理多线程
	private void loadImage3(final String url, final int id) {
		executorService.submit(new Runnable() {
			public void run() {
				try {
					final Drawable drawable = Drawable.createFromStream(
							new URL(url).openStream(), "image.png");
					// 模拟网络延时
					SystemClock.sleep(2000);
					handler.post(new Runnable() {
						public void run() {
							((ImageView) MainActivity.this.findViewById(id))
									.setImageDrawable(drawable);
						}
					});
				} catch (Exception e) {
					throw new RuntimeException(e);
				}
			}
		});
	}
}

这里我们象第一步一样使用了 handler.post(new Runnable() { 更新前段显示当然是在UI主线程，我们还有 executorService.submit(new Runnable() { 来确保下载是在线程池的线程中。

Handler+ExecutorService(线程池)+MessageQueue+缓存模式

下面比起前一个做了几个改造:

把整个代码封装在一个类中
为了避免出现同时多次下载同一幅图的问题,使用了本地缓存

封装的类:

package ghj1976.AndroidTest;

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.net.URL;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Handler;
import android.os.SystemClock;

public class AsyncImageLoader3 {
	// 为了加快速度，在内存中开启缓存（主要应用于重复图片较多时，或者同一个图片要多次被访问，比如在ListView时来回滚动）
	public Map<String, SoftReference<Drawable>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Drawable>>();

	private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5); // 固定五个线程来执行任务
	private final Handler handler = new Handler();

	/**
	 *
	 * @param imageUrl
	 *            图像url地址
	 * @param callback
	 *            回调接口
	 * @return 返回内存中缓存的图像，第一次加载返回null
	 */
	public Drawable loadDrawable(final String imageUrl,
			final ImageCallback callback) {
		// 如果缓存过就从缓存中取出数据
		if (imageCache.containsKey(imageUrl)) {
			SoftReference<Drawable> softReference = imageCache.get(imageUrl);
			if (softReference.get() != null) {
				return softReference.get();
			}
		}
		// 缓存中没有图像，则从网络上取出数据，并将取出的数据缓存到内存中
		executorService.submit(new Runnable() {
			public void run() {
				try {
					final Drawable drawable = loadImageFromUrl(imageUrl); 

					imageCache.put(imageUrl, new SoftReference<Drawable>(
							drawable));

					handler.post(new Runnable() {
						public void run() {
							callback.imageLoaded(drawable);
						}
					});
				} catch (Exception e) {
					throw new RuntimeException(e);
				}
			}
		});
		return null;
	}

	// 从网络上取数据方法
	protected Drawable loadImageFromUrl(String imageUrl) {
		try {
			// 测试时，模拟网络延时，实际时这行代码不能有
			SystemClock.sleep(2000);

			return Drawable.createFromStream(new URL(imageUrl).openStream(),
					"image.png");

		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(e);
		}
	}

	// 对外界开放的回调接口
	public interface ImageCallback {
		// 注意 此方法是用来设置目标对象的图像资源
		public void imageLoaded(Drawable imageDrawable);
	}
}

说明：

final参数是指当函数参数为final类型时，你可以读取使用该参数，但是无法改变该参数的值。参看：Java关键字final、static使用总结

这里使用SoftReference 是为了解决内存不足的错误（OutOfMemoryError）的，更详细的可以参看：内存优化的两个类:SoftReference 和 WeakReference

前段调用:

package ghj1976.AndroidTest;

import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;

import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {
	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);
		loadImage4("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1);
		loadImage4("http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif",
				R.id.imageView2);
		loadImage4("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif",
				R.id.imageView3);
		loadImage4("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif",
				R.id.imageView4);
		loadImage4("http://www.cnblogs.com/images/logo_small.gif",
				R.id.imageView5);
	}

	private AsyncImageLoader3 asyncImageLoader3 = new AsyncImageLoader3();

	// 引入线程池，并引入内存缓存功能,并对外部调用封装了接口，简化调用过程
	private void loadImage4(final String url, final int id) {
		// 如果缓存过就会从缓存中取出图像，ImageCallback接口中方法也不会被执行
		Drawable cacheImage = asyncImageLoader3.loadDrawable(url,
				new AsyncImageLoader3.ImageCallback() {
					// 请参见实现：如果第一次加载url时下面方法会执行
					public void imageLoaded(Drawable imageDrawable) {
						((ImageView) findViewById(id))
								.setImageDrawable(imageDrawable);
					}
				});
		if (cacheImage != null) {
			((ImageView) findViewById(id)).setImageDrawable(cacheImage);
		}
	}

}

参考资料：

Android异步加载图像小结

http://blog.youkuaiyun.com/sgl870927/archive/2011/03/29/6285535.aspx

Runnable 并不一定是新开一个线程，比如下面的调用方法就是运行在UI主线程中的：

Handler mHandler=new Handler();
mHandler.post(new Runnable(){
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
	}
});

官方对这个方法的解释如下，注意其中的：“The runnable will be run on the user interface thread. ”

boolean android.view.View .post(Runnable action)

Causes the Runnable to be added to the message queue. The runnable will be run on the user interface thread.

Parameters:

action The Runnable that will be executed.

Returns:

Returns true if the Runnable was successfully placed in to the message queue. Returns false on failure, usually because the looper processing the message queue is exiting.

我们可以通过调用handler的post方法，把Runnable对象（一般是Runnable的子类）传过去；handler会在looper中调用这个Runnable的Run方法执行。

Runnable是一个接口，不是一个线程，一般线程会实现Runnable。

有关 Looper、Handler，Thread 关系可以看这篇博客：

Android 的消息队列模型

http://www.cnblogs.com/ghj1976/archive/2011/05/06/2038469.html

这里我们看代码 mHandler.post(new Runnable(){ 好像是new 了一个 interface，其实是new的一个实现Runnable的匿名内部类（Inner Anonymous Class），这是很简练的写法。

上面的代码可以看成是： new anonymousClass() implement interface{ [改写interface method]}

Runnable是一个接口，不是一个线程，一般线程会实现Runnable。所以如果我们使用匿名内部类是运行在UI主线程的，如果我们使用实现这个Runnable接口的线程类，则是运行在对应线程的。

具体来说，这个函数的工作原理如下：

View.post(Runnable)方法。在post(Runnable action)方法里，View获得当前线程（即UI线程）的Handler，然后将action对象post到Handler里。在Handler里，它将传递过来的action对象包装成一个Message（Message的callback为action），然后将其投入UI线程的消息循环中。在Handler再次处理该Message时，有一条分支（未解释的那条）就是为它所设，直接调用runnable的run方法。而此时，已经路由到UI线程里，因此，我们可以毫无顾虑的来更新UI。

如下图，前面看到的代码，我们这里Message的callback为一个Runnable的匿名内部类

这种情况下，由于不是在新的线程中使用，所以千万别做复杂的计算逻辑。

参考资料：

Android中的Handler, Looper, MessageQueue和Thread

http://www.cnblogs.com/xirihanlin/archive/2011/04/11/2012746.html

Android系列之Message机制的灵活应用

http://tech.ddvip.com/2010-07/1280393505158258_3.html

Android 的消息队列模型

Android是参考Windows的消息循环机制来实现Android自身的消息循环的。
Android通过Looper、Handler来实现消息循环机制，Android消息循环是针对线程的（每个线程都可以有自己的消息队列和消息循环）。
Android系统中，Looper负责管理线程的消息队列和消息循环。我们可以通过Loop.myLooper()得到当前线程的Looper对象，通过Loop.getMainLooper()可以获得当前进程的主线程的Looper对象。
一个线程可以存在（当然也可以不存在）一个消息队列和一个消息循环（Looper）。
Activity是一个UI线程，运行于主线程中，Android系统在启动的时候会为Activity创建一个消息队列和消息循环（Looper）。
Handler的作用是把消息加入特定的（Looper）消息队列中，并分发和处理该消息队列中的消息。构造Handler的时候可以指定一个Looper对象，如果不指定则利用当前线程的Looper创建。
Activity、Looper、Handler，Thread的关系如下图所示：

一个Activity中可以创建多个工作线程或者其他的组件，如果这些线程或者组件把他们的消息放入Activity的主线程消息队列，那么该消息就会在主线程中处理了。

因为主线程一般负责界面的更新操作，并且Android系统中的widget不是线程安全的，所以这种方式可以很好的实现Android界面更新。在Android系统中这种方式有着广泛的运用。

那么一个线程怎样把消息放入主线程的消息队列呢？答案是通过Handle对象，只要Handler对象以主线程的Looper创建，那么调用Handler的sendMessage等接口，将会把消息放入队列都将是放入主线程的消息队列。并且将会在Handler主线程中调用该handler的handleMessage接口来处理消息。

更多Android消息队列的信息请参看： http://my.unix-center.net/~Simon_fu/?p=652

下面这个图从另外一个角度描述了他们的关系：