Android在非UI线程中更新UI的方法与扩展

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很多时候我们开发Android程序的时候都会遇到一些耗时的操作，比如获取网络资源啊，比如截图并保存啊等等，我们不可能把这些耗时的任务放到主线程中来完成，因为那样的话很容易就会出现ANR，那么我们一般的思路应该就是开辟一个新的线程来执行耗时操作，举个例子：我们需要获取某深圳的天气预报，界面上有一个Button，点击Button开始获取，还有一个TextView控件用于显示获取的天气，获取天气是一个耗时操作，我们应该单独开一个线程，于是很容易想到这么做：

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public void onClick(View v) {
    //创建一个子线程执行耗时的从网络上获得天气信息的操作
    new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            //调用Google中的结构获取天气信息
            String weather = getWetherByCity("深圳");
            //把图片显示到ImageView中
            textView.setText(weather.toString());
        }
    }.start();
}

但是很不幸，你会发现Android会提示程序由于异常而终止。看起来合情合理的一段代码为什么会出错呢？这是因为出于性能考虑，Android的UI操作并不是线程安全的，这意味着如果有多个线程并发操作UI组件，可能导致线程安全问题，为了解决这个问题，Android制定了一条简单的规则：只允许UI线程修改Activity里的UI组件

本例中显示天气信息的textView实际是就是一个由UI线程所创建的TextView，所以试图在一个子线程中去更改TextView的肯定会报错了，在这种机制下，为了解决类似的问题，Android设计了一个MessageQueue(消息队列)，线程间可以通过该MessageQueue并结合Handler和线程的Looper组件进行信息交换，简单介绍一下：

Handler

Handler的官方解释是

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A Handler allows you to send and process [Message](file:///F:/android%E5%AD%A6%E4%B9%A0/docs-3.0_r01-linux/docs/reference/android/os/Message.html) and Runnable objects associated with a thread’s [MessageQueue](file:///F:/android%E5%AD%A6%E4%B9%A0/docs-3.0_r01-linux/docs/reference/android/os/MessageQueue.html). Each Handler instance is associated with a single thread and that thread’s message queue.

翻译过来的意思大致就是：Handler会关联一个单独的线程和消息队列。Handler默认关联主线程，虽然要提供Runnable参数 ，但默认是直接调用Runnable中的run()方法。也就是默认下会在主线程执行，如果在这里面的操作会有阻塞，界面也会卡住。如果要在其他线程执行，可以使用HandlerThread。也就是说，假如你通过Handler发布消息的话，消息将只会发送到与它关联的这个消息队列，当然也只能处理该消息队列中的消息

Message

Handler接收和处理的消息对象。

Looper

每个线程只能拥有一个Looper。它的loop方法负责读取MessageQueue中的消息，程序首先通过Handler把消息传送给Looper，Looper把消息放入队列，同时Looper也把消息队列里的消息广播给所有的Handler，Handler接受到消息后调用handleMessage进行处理

  • 可以通过Looper类的静态方法Looper.myLooper得到当前线程的Looper实例，假如当前线程未关联一个Looper实例，该方法将返回空。
  • 可以通过静态方法Looper. getMainLooper方法得到主线程的Looper实例

    MessageQueue

    MessageQueue是一个消息队列，它采用先进先出的方式来管理Message，程序创建Looper对象的时候会在它的构造器中创建MessageQueue对象。用来存放通过Handler发送的消息。消息队列通常附属于某一个创建它的线程，可以通过Looper.myQueue()得到当前线程的消息队列。Android在第一启动程序时会默认会为UI thread创建一个关联的消息队列，用来管理程序的一些上层组件，activities，broadcast receivers 等等。你可以在自己的子线程中创建Handler与UI thread通讯

在了解Android的这些设计机制和消息队列之后，我们可以改进获取天气的方法：

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private Handler messageHandler;

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.main);
    //得到当前线程的Looper实例，由于当前线程是UI线程也可以通过Looper.getMainLooper()得到
    Looper looper = Looper.myLooper();
    //此处甚至可以不需要设置Looper，因为 Handler默认就使用当前线程的Looper
    messageHandler = new MessageHandler(looper);
}

public void onClick(View v) {
    //创建一个子线程去做耗时的网络连接工作
    new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            //调用Google 天气API查询指定城市的当日天气情况
            String weather = getWetherByCity(city);
            //创建一个Message对象，并把得到的天气信息赋值给Message对象
            Message message = Message.obtain();
            message.obj = weather;
            //通过Handler发布携带有天气情况的消息
            messageHandler.sendMessage(message);
        }
    }.start();
}

//重写一个Handler构造函数使用指定Looper的那个构造函数
class MessageHandler extends Handler {
    public MessageHandler(Looper looper) {
        super(looper);
    }
    public void handleMessage(Message msg) {
        //处理收到的消息，把天气信息显示在textView上
        textView.setText((String) msg.obj);
    }
}

通过消息队列改写过后的天气预告程序已经可以成功运行，因为Handler的handleMessage方法实际是由关联有该消息队列的UI thread调用，而在UI thread中更新title并没有违反Android的单线程模型的原则

遇到不会的问题了不要急于搜索，要查找出错信息，然后查看官方文档，重要的是对Android的机制有不错的理解。