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Android的UI設(shè)計與后臺線程交互

在Android的UI設(shè)計方面我們講過“Android UI”設(shè)計官方教程。本文將討論Android應(yīng)用程序的線程模型以及如何使用線程來處理耗時較長的操作，而不是在主線程中執(zhí)行，保證用戶界面（UI）的流暢運(yùn)行。本文還將闡述一些用戶界面（UI）中與線程交互的API。

UI用戶界面線程

當(dāng)應(yīng)用程序啟動時，系統(tǒng)會為應(yīng)用程序創(chuàng)建一個主線程（main）或者叫UI線程，它負(fù)責(zé)分發(fā)事件到不同的組件，包括繪畫事件。完成你的應(yīng)用程序與Android UI組件交互。

例如，當(dāng)您觸摸屏幕上的一個按鈕時，UI線程會把觸摸事件分發(fā)到組件上，更改狀態(tài)并加入事件隊列，UI線程會分發(fā)請求和通知到各個組件，完成相應(yīng)的動作。

單線程模型的性能是非常差的，除非你的應(yīng)用程序相當(dāng)?shù)暮唵?，特別是當(dāng)所有的操作都在主線程中執(zhí)行，比如訪問網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)庫之類的耗時操作將會導(dǎo)致用戶界面鎖定，所有的事件將不能分發(fā)，應(yīng)用程序就像死了一樣，更嚴(yán)重的是當(dāng)超過5秒時，系統(tǒng)就會彈出“應(yīng)用程序無響應(yīng)”的對話框。

如果你想看看什么效果，可以寫一個簡單的應(yīng)用程序，在一個Button的OnClickListener中寫上Thread.sleep(2000)，運(yùn)行程序你就會看到在應(yīng)用程序回到正常狀態(tài)前按鈕會保持按下狀態(tài)2秒，當(dāng)這種情況發(fā)生時，您就會感覺到應(yīng)用程序反映相當(dāng)?shù)穆?/p>

總之，我們需要保證主線程（UI線程）不被鎖住，如果有耗時的操作，我們需要把它放到一個單獨的后臺線程中執(zhí)行。

下面是一個點擊按鈕后下載一個圖片，同時顯示到界面的ImageView上的例子：

 
 
 
    
  
  
  
  1.  
    2. 
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  3. public void onClick(View v) {  
    4. 
  
  
  
  4.   new Thread(new Runnable() {  
    5. 
  
  
  
  5.     public void run() {  
    6. 
  
  
  
  6.       Bitmap b = loadImageFromNetwork();  
    7. 
  
  
  
  7.       mImageView.setImageBitmap(b);  
    8. 
  
  
  
  8.     }  
    9. 
  
  
  
  9.   }).start();  
    10. 
  
  
  
  10. }  
    11.

起初，上面的代碼似乎是一個很好的解決方案，因為它不會鎖住用戶界面線程。然面不幸的是，它違反了用戶界面單線程模型：Android的用戶界面工具包不是線程安全的，只能在UI線程中操作它，在上面的代碼中，你在一個工作線程中調(diào)用mImageView.setImageBitmap(b)時，將會發(fā)生意想不到的錯誤，這種錯誤是非常難跟蹤和調(diào)試的。

Android提供了幾種方法來從其他線程訪問UI線程。您可能已經(jīng)熟悉他們了，下面是一個較全面的列表：

 
 
 
    
  
  
  
  1.  
    2. 
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  3. Activity.runOnUiThread(Runnable)  
    4. 
  
  
  
  4. View.post(Runnable)  
    5. 
  
  
  
  5. View.postDelayed(Runnable, long)  
    6. 
  
  
  
  6. Handler  
    7.

您可以使用這些類和方法中的任何一種糾正前面的代碼示例：

 
 
 
    
  
  
  
  1. public void onClick(View v) {  
    2. 
  
  
  
  2.   new Thread(new Runnable() {  
    3. 
  
  
  
  3.     public void run() {  
    4. 
  
  
  
  4.       final Bitmap b = loadImageFromNetwork();  
    5. 
  
  
  
  5.       mImageView.post(new Runnable() {  
    6. 
  
  
  
  6.         public void run() {  
    7. 
  
  
  
  7.           mImageView.setImageBitmap(b);  
    8. 
  
  
  
  8.         }  
    9. 
  
  
  
  9.       });  
    10. 
  
  
  
  10.     }  
    11. 
  
  
  
  11.   }).start();  
    12. 
  
  
  
  12. } 
    13.

不幸的是，這些類和方法也往往使你的代碼更復(fù)雜，更難以閱讀。更糟糕的是，它需要頻繁執(zhí)行復(fù)雜的操作界面更新。

為了解決這個問題，1.5和更高版本的Android平臺提供了一個實用類稱為AsyncTask，簡化了長時間運(yùn)行的任務(wù)，需要與用戶界面的交互。
類似AsyncTask的一個類UserTask也可用于Android 1.0和1.1版本，它提供了完全相同的API，所有您需要做的是把它的源代碼復(fù)制到你的應(yīng)用程序中。

AsyncTask的目標(biāo)是要為你的線程提供管理服務(wù)，我們前面的例子可以很容易的用AsyncTask來改寫：

 
 
 
    
  
  
  
  1. public void onClick(View v) {  
    2. 
  
  
  
  2.   new DownloadImageTask().execute("http://www.ideasandroid.com/image.png");  
    3. 
  
  
  
  3. }  
    4. 
  
  
  
  4.    
    5. 
  
  
  
  5. private class DownloadImageTask extends AsyncTask {  
    6. 
  
  
  
  6.      protected Bitmap doInBackground(String... urls) {  
    7. 
  
  
  
  7.          return loadImageFromNetwork(urls[0]);  
    8. 
  
  
  
  8.      }  
    9. 
  
  
  
  9.    
    10. 
  
  
  
  10.      protected void onPostExecute(Bitmap result) {  
    11. 
  
  
  
  11.          mImageView.setImageBitmap(result);  
    12. 
  
  
  
  12.      }  
    13. 
  
  
  
  13.  } 
    14.

正如你所看到的，我們必須通過繼承AsyncTask類來使用它，非常重要的一點是：AsyncTask必須在UI線程中實例化它，并且只能執(zhí)行一次。

以下是AsyncTask的簡要使用方法：

◆您可以指定三個參數(shù)類型，泛型參數(shù)，進(jìn)度值（執(zhí)行過程中返回的值）和最終值（執(zhí)行完返回的值）。

◆該方法doInBackground（）自動執(zhí)行工作線程(后臺線程)

◆onPreExecute（），onPostExecute（）和onProgressUpdate（）都是在UI線程調(diào)用

◆由doInBackground返回的值（）發(fā)送到onPostExecute（）

◆您可以在執(zhí)行doInBackground（）時調(diào)用publishProgress（）然后在UI組程中執(zhí)行onProgressUpdate（）。

◆您可以從任何線程隨時取消任務(wù)

不管你是否使用AsyncTask，時刻牢記單一線程模型的兩條規(guī)則：

1、不要鎖住用戶界面。

2、確保只在UI線程中訪問Android用戶界面工具包中的組件。

AsyncTask只是可以讓你更容易地做這些事情。

本文非原創(chuàng)作品，為外文翻譯，如有不對的地方請指正??！

原文：http://www.ideasandroid.com/Android/sdk/docs/resources/articles/painless-threading.html

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