深入Android架构(从线程到AIDL)_13 线程安全的化解之例

最新推荐文章于 2025-04-30 11:53:21 发布

思忖小下

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分类专栏： Android从程序员到架构师之路文章标签： android UI线程

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同步(Synchronization)化解线程安全的问题

7、线程安全的化解之例

复习：Android单线程环境

View是一个单线程的类；其意味着：此类的撰写着心中意图只让有一个线程来执行这个类的代码(如函数调用)。

由于View类开发者心怀<单线程>，则View类的Client开发者就不宜让多线程去执行View的代码。

// ac01.java
// ……..
public class ac01 extends Activity implements OnClickListener {
    private Button btn;
    public void onCreate(Bundle icicle) {
        // ……..
        btn = new Button(this);
        btn.setText(“Exit");
        // ……..
    }

    public void f1() {
        // ……..
        btn.setText(“OK");
        // ……..
    }
}

同样地， View的子类开发者也不宜让多线程去执行View(基类)的代码。

/* ---- ac01.java ---- */
// ……..
public class ac01 extends Activity {
    @Override 
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        okButton ok_btn = new okButton(this);
        LinearLayout.LayoutParams param =
            new LinearLayout.LayoutParams(ok_btn.get_width(),
        ok_btn.get_height());
        // ……..
    }
}

/* ---- okButton ---- */
// ……….
public class okButton extends Button{
    public okButton(Context ctx){
        super(ctx);
        super.setText("OK");
        super.setBackgroundResource(R.drawable.ok_blue);
    }

    public void f1() {
        super.setText("Quit");
    }

    public int get_width(){ return 90; }
    public int get_height(){ return 50; }
}

非单线程环境的线程安全议题

如果共享对象或变量是不可避免的话，就得试图错开线程的执行时刻了。
由于共享对象或变量，若两个线程会争相更改对象的属性值或变量值时，则可能会互相干扰对方的计算过程和结果。例如：

范例-1

class Task implements Runnable {
    private int count;
    public void init(){ count = 0; }
    
    public void f1() {
        for(int i=0; i<3; i++) {
            count++;
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"'s count: " + count);
        }
    }

    public void run() {
        this.init();
        this.f1();
    }
}

public class JMain {
    public static void main(String[] args) {
        Task ta = new Task();
        Thread t1 = new Thread( ta, "A");
        Thread t2 = new Thread( ta, "B");
        t1.start();
        t2.start();
        System.out.println("Waiting...");
    }
}

范例-2

由于在这个程序只会诞生myActivity对象，却可能诞生多个Thread对象，可能出现多条线程同时并行(Concurrently)执行run()函数的情形。此时必须特别留意线程冲突问题。也就是多条线程共享变量或对象，导致互相干扰计算中的变量值，因而产生错误的计算结果。
例如，依据上图的设计结构，撰写程序码，可能无意中这会产生冲突了。
如下范例：

// myActivity.java
//……….
public class myActivity extends Activity implements OnClickListener, Runnable {
    private Button ibtn;
    private int sum;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle icicle) {
        //………
        Thread th1 = new Thread(this); th1.start();
        Thread th2 = new Thread(this); th2.start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

        setTitle(String.valueOf(sum));
    }

    public void onClick(View v) {
        finish();
    }

    //------------------------------------------
    @Override 
    public void run() {
        sum = 0;
        for(int i=0; i<10000; i++ )
            sum += 1;
    }
}

第一个线程还没做完run()函数的计算，其后的第二个线程就进来run()函数，并行共享了sum变量值，因而输出错误的结果：11373。

同步(Synchronization)化解线程安全的问题

此时，可以使用synchronized机制来错开两个线程，就正确了。例如将上数程序码修改如下：

// …………
int sum;
Thread th1 = new Thread(this);
th1.start();
Thread th2 = new Thread(this);
th2.start();
Thread.sleep(1000);
setTitle(String.valueOf(sum));

// ………….
@Override 
public void run() {
    this.exec();
}

public synchronized void exec(){
    sum = 0;
    for(int i=0; i<10000; i++ ) sum += 1;
}
// end