Android必备知识——多线程及AsyncTask

一、android中的多线程

在Android中，当一个程序的第一个组件启动时，android系统会为其开辟一个新的线程，这就是main thread（主线程）。默认的情况下，一个程序的所有组件都运行在同一个线程中，及主线程，当我们通过某个组件来启动另一个组件时，也是在主线程中进行。

二、Main Thread 和Worker Thread

在android中，通常将线程分为两种，一种是Main Thread，除了Main Thread以外的所有线程都可称之为Worker Thread。

当一个程序开始运行后，系统会为其开辟一个新进程，即main thread，这个线程是最重要的线程，它用来加在UI界面，完成系统和用户之间的交互，并将交互后的结果展示给用户，所以Main Thread又被称为UI Thread。

Android系统默认不会给我们的应用程序组件创建一个额外的线程，所有的这些组件默认都是在同一个线程中运行。然而，某些时候当我们的应用程序需要完成一个耗时的操作的时候，例如访问网络或者是对数据库进行查询时，此时我们的UI Thread就会被阻塞。例如，当我们点击一个Button，然后希望其从网络中获取一些数据，如果此操作在UI Thread当中完成的话，当我们点击Button的时候，UI线程就会处于阻塞的状态，此时，我们的系统不会调度任何其它的事件，更糟糕的是，当我们的整个现场如果阻塞时间超过5秒钟(官方是这样说的)，这个时候就会出现 ANR (Application Not Responding)的现象，此时，应用程序会弹出一个框，让用户选择是否退出该程序。对于Android开发来说，出现ANR的现象是绝对不能被允许的。

另外，由于我们的Android UI控件是线程不安全的，所以我们不能在UI Thread之外的线程当中对我们的UI控件进行操作。因此在Android的多线程编程当中，我们有两条非常重要的原则必须要遵守：

绝对不能在UI Thread当中进行耗时的操作，不能阻塞我们的UI Thread，例如网络通信。
不能在UI Thread之外的线程当中操纵我们的UI元素。

三、如何处理UI Thread 和 Worker Thread之间的通信

既然在Android当中有两条重要的原则要遵守，那么我们可能就有疑问了？我们既不能在主线程当中处理耗时的操作，又不能在工作线程中来访问我们的UI控件，那么我们比如从网络中要下载一张图片，又怎么能将其更新到UI控件上呢？这就关系到了我们的主线程和工作线程之间的通信问题了。在Android当中，提供了两种方式来解决线程直接的通信问题，一种是通过Handler的机制,还有一种就是今天要详细讲解的 AsyncTask 机制。

四、Async Task主要方法介绍

AsyncTask：异步任务，从字面上来说，就是在我们的UI主线程运行的时候，异步的完成一些操作。AsyncTask允许我们的执行一个异步的任务在后台。我们可以将耗时的操作放在异步任务当中来执行，并随时将任务执行的结果返回给我们的UI线程来更新我们的UI控件。通过AsyncTask我们可以轻松的解决多线程之间的通信问题。

怎么来理解AsyncTask呢？通俗一点来说，AsyncTask就相当于Android给我们提供了一个多线程编程的一个框架，其介于Thread和Handler之间，我们如果要定义一个AsyncTask，就需要定义一个类来继承AsyncTask这个抽象类，并实现其唯一的一个 doInBackgroud 抽象方法。要掌握AsyncTask，我们就必须要一个概念，总结起来就是: 3个泛型，4个步骤顺序。

AsyncTask 时需要指定如下三个泛型参数。

AsyncTask

    Params ：启动任务执行的输入参数的类型。    Progress ：后台任务完成的进度值的类型。    Result ：后台执行任务完成后返回结果的类型。

使用 AsyncTask 要注意以下四个方法的顺序和返回值

1.onPreExecute(): 这个方法是在执行异步任务之前的时候执行，并且是在UI Thread当中执行的，通常我们在这个方法里做一些UI控件的初始化的操作，例如弹ProgressDialog。

2.doInBackground(Params… params): 在onPreExecute()方法执行完之后，会马上执行这个方法，这个方法就是来处理异步任务的方法，Android操作系统会在后台的线程池当中开启一个worker thread来执行我们的这个方法，所以这个方法是在worker thread当中执行的，这个方法执行完之后就可以将我们的执行结果发送给我们的最后一个onPostExecute 方法，在这个方法里，我们可以从网络当中获取数据等一些耗时的操作。
补充：d oInBackground(“param1”,“param2”,“param3”) ，或是doInBackground() 。实际上，在处理可变参数列表的时候，Java是转化为数组来处理的，比如前面的例子，doInBackground传进来三个参数，此时params实际上是一个String[3],可以通过params[0]来引用传进来的实参"param1"。当doInBackground()没有提供实参时params就为null。另外，对于可变参数列表的方法，我们可以直接传递一个数组代替，比如doInBackground(new String[]{“param1”, “param2”, “param3”}),效果和doInBackground(“param1”,“param2”,“param3”)是一样的

3.onProgressUpdate(Progess… values): 这个方法也是在UI Thread当中执行的，我们在异步任务执行的时候，有时候需要将执行的进度返回给我们的UI界面，例如下载一张网络图片，我们需要时刻显示其下载的进度，就可以使用这个方法来更新我们的进度。这个方法在调用之前，我们需要在 doInBackground 方法中调用一个 publishProgress(Progress) 的方法来将我们的进度时时刻刻传递给 onProgressUpdate 方法来更新。

4.onPostExecute(Result… result): 当我们的异步任务执行完之后，就会将结果返回给这个方法，这个方法也是在UI Thread当中调用的，我们可以将返回的结果显示在UI控件上

使用 AsynvTask 时必须遵守如下规则：

必须在 UI 线程中创建 AsyncTask 的实例。
必须在 UI 线程中调用 AsyncTask 的execute() 方法。

为什么我们的AsyncTask抽象类只有一个 doInBackground 的抽象方法呢？？原因是，我们如果要做一个异步任务，我们必须要为其开辟一个新的Thread，让其完成一些操作，而在完成这个异步任务时，我可能并不需要弹出要给ProgressDialog，我并不需要随时更新我的ProgressDialog的进度条，我也并不需要将结果更新给我们的UI界面，所以除了 doInBackground 方法之外的三个方法，都不是必须有的，因此我们必须要实现的方法是 doInBackground 方法。

下载图片的demo：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private Button button;    private ImageView imageView;    private ProgressDialog progressDialog;    private String url="https://wx3.sinaimg.cn/mw690/005FQpaTgy1fowcuh0zinj30sg0g0h6s.jpg";    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        button=findViewById(R.id.btn);        imageView=findViewById(R.id.iv);        progressDialog=new ProgressDialog(MainActivity.this);        progressDialog.setTitle("Warning");        progressDialog.setMessage("Downloading");        progressDialog.setCancelable(false);        progressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL);        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View view) {                new MyAsyncTask().execute(url);            }        });    }    public  class MyAsyncTask extends AsyncTask {        @Override        protected void onPreExecute() {            super.onPreExecute();            progressDialog.show();        }        @Override        protected byte[] doInBackground(String... strings) {            HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();            HttpPost httpPost = new HttpPost(strings[0]);            byte[] image = new byte[]{};            try            {                HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpPost);                HttpEntity httpEntity = httpResponse.getEntity();                InputStream inputStream = null;                ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();                if(httpEntity != null && httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK)                {                    //    得到文件的总长度                    long file_length = httpEntity.getContentLength();                    //    每次读取后累加的长度                    long total_length = 0;                    int length = 0;                    //    每次读取1024个字节                    byte[] data = new byte[1024];                    inputStream = httpEntity.getContent();                    while(-1 != (length = inputStream.read(data)))                    {                        //    每读一次，就将total_length累加起来                        total_length += length;                        //    边读边写到ByteArrayOutputStream当中                        byteArrayOutputStream.write(data, 0, length);                        //    得到当前图片下载的进度                        int progress = ((int)(total_length/(float)file_length) * 100);                        //    时刻将当前进度更新给onProgressUpdate方法                        publishProgress(progress);                    }                }                image = byteArrayOutputStream.toByteArray();                inputStream.close();                byteArrayOutputStream.close();            }            catch (Exception e)            {                e.printStackTrace();            }            finally            {                httpClient.getConnectionManager().shutdown();            }            return image;        }        @Override        protected void onProgressUpdate(Integer... values)        {            super.onProgressUpdate(values);            //    更新ProgressDialog的进度条            progressDialog.setProgress(values[0]);        }        @Override        protected void onPostExecute(byte[] result) {            super.onPostExecute(result);            //    将doInBackground方法返回的byte[]解码成要给Bitmap            Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length);            //    更新我们的ImageView控件            imageView.setImageBitmap(bitmap);            //    使ProgressDialog框消失            progressDialog.dismiss();        }    }}

本篇文章借鉴搬运于https://www.cnblogs.com/xiaoluo501395377/p/3430542.html
在此基础上加入了自己的理解。

Android必备知识（五）多线程及AsyncTask