android線程非同步

1. Android中的線程狀態 - AsyncTask詳解

在操作系統中，線程是操作系統調度的最小單元，同時線程又是一種受限的系統資源，即線程不可能無限制地產生，並且 線程的創建和銷毀都會有相應的開銷。 當系統中存在大量的線程時，系統會通過會時間片輪轉的方式調度每個線程，因此線程不可能做到絕對的並行。

如果在一個進程中頻繁地創建和銷毀線程，顯然不是高效的做法。正確的做法是採用線程池，一個線程池中會緩存一定數量的線程，通過線程池就可以避免因為頻繁創建和銷毀線程所帶來的系統開銷。

AsyncTask是一個抽象類，它是由Android封裝的一個輕量級非同步類（輕量體現在使用方便、代碼簡潔），它可以在線程池中執行後台任務，然後把執行的進度和最終結果傳遞給主線程並在主線程中更新UI。

AsyncTask的內部封裝了 兩個線程池 (SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR)和 一個Handler (InternalHandler)。

其中 SerialExecutor線程池用於任務的排隊，讓需要執行的多個耗時任務，按順序排列 ， THREAD_POOL_EXECUTOR線程池才真正地執行任務 ， InternalHandler用於從工作線程切換到主線程 。

1.AsyncTask的泛型參數

AsyncTask是一個抽象泛型類。

其中，三個泛型類型參數的含義如下：

Params： 開始非同步任務執行時傳入的參數類型；

Progress： 非同步任務執行過程中，返回下載進度值的類型；

Result： 非同步任務執行完成後，返回的結果類型；

如果AsyncTask確定不需要傳遞具體參數，那麼這三個泛型參數可以用Void來代替。

有了這三個參數類型之後，也就控制了這個AsyncTask子類各個階段的返回類型，如果有不同業務，我們就需要再另寫一個AsyncTask的子類進行處理。

2.AsyncTask的核心方法

onPreExecute()

這個方法會在 後台任務開始執行之間調用，在主線程執行。 用於進行一些界面上的初始化操作，比如顯示一個進度條對話框等。

doInBackground(Params...)

這個方法中的所有代碼都會 在子線程中運行，我們應該在這里去處理所有的耗時任務。

任務一旦完成就可以通過return語句來將任務的執行結果進行返回，如果AsyncTask的第三個泛型參數指定的是Void，就可以不返回任務執行結果。 注意，在這個方法中是不可以進行UI操作的，如果需要更新UI元素，比如說反饋當前任務的執行進度，可以調用publishProgress(Progress...)方法來完成。

onProgressUpdate(Progress...)

當在後台任務中調用了publishProgress(Progress...)方法後，這個方法就很快會被調用，方法中攜帶的參數就是在後台任務中傳遞過來的。 在這個方法中可以對UI進行操作，在主線程中進行，利用參數中的數值就可以對界面元素進行相應的更新。

onPostExecute(Result)

當doInBackground(Params...)執行完畢並通過return語句進行返回時，這個方法就很快會被調用。返回的數據會作為參數傳遞到此方法中， 可以利用返回的數據來進行一些UI操作，在主線程中進行，比如說提醒任務執行的結果，以及關閉掉進度條對話框等。

上面幾個方法的調用順序：

onPreExecute() --> doInBackground() --> publishProgress() --> onProgressUpdate() --> onPostExecute()

如果不需要執行更新進度則為onPreExecute() --> doInBackground() --> onPostExecute(),

除了上面四個方法，AsyncTask還提供了onCancelled()方法， 它同樣在主線程中執行，當非同步任務取消時，onCancelled()會被調用，這個時候onPostExecute()則不會被調用 ，但是要注意的是， AsyncTask中的cancel()方法並不是真正去取消任務，只是設置這個任務為取消狀態，我們需要在doInBackground()判斷終止任務。就好比想要終止一個線程，調用interrupt()方法，只是進行標記為中斷，需要在線程內部進行標記判斷然後中斷線程。

3.AsyncTask的簡單使用

這里我們模擬了一個下載任務，在doInBackground()方法中去執行具體的下載邏輯，在onProgressUpdate()方法中顯示當前的下載進度，在onPostExecute()方法中來提示任務的執行結果。如果想要啟動這個任務，只需要簡單地調用以下代碼即可：

4.使用AsyncTask的注意事項

①非同步任務的實例必須在UI線程中創建，即AsyncTask對象必須在UI線程中創建。

②execute(Params... params)方法必須在UI線程中調用。

③不要手動調用onPreExecute()，doInBackground(Params... params)，onProgressUpdate(Progress... values)，onPostExecute(Result result)這幾個方法。

④不能在doInBackground(Params... params)中更改UI組件的信息。

⑤一個任務實例只能執行一次，如果執行第二次將會拋出異常。

先從初始化一個AsyncTask時，調用的構造函數開始分析。

這段代碼雖然看起來有點長，但實際上並沒有任何具體的邏輯會得到執行，只是初始化了兩個變數，mWorker和mFuture，並在初始化mFuture的時候將mWorker作為參數傳入。mWorker是一個Callable對象，mFuture是一個FutureTask對象，這兩個變數會暫時保存在內存中，稍後才會用到它們。 FutureTask實現了Runnable介面，關於這部分內容可以看這篇文章。

mWorker中的call()方法執行了耗時操作，即result = doInBackground(mParams);,然後把執行得到的結果通過postResult(result);,傳遞給內部的Handler跳轉到主線程中。在這里這是實例化了兩個變數，並沒有開啟執行任務。

那麼mFuture對象是怎麼載入到線程池中，進行執行的呢？

接著如果想要啟動某一個任務，就需要調用該任務的execute()方法，因此現在我們來看一看execute()方法的源碼，如下所示：

調用了executeOnExecutor()方法,具體執行邏輯在這個方法裡面：

可以 看出，先執行了onPreExecute()方法，然後具體執行耗時任務是在exec.execute(mFuture)，把構造函數中實例化的mFuture傳遞進去了。

exec具體是什麼？

從上面可以看出具體是sDefaultExecutor，再追溯看到是SerialExecutor類，具體源碼如下：

終於追溯到了調用了SerialExecutor 類的execute方法。SerialExecutor 是個靜態內部類，是所有實例化的AsyncTask對象公有的，SerialExecutor 內部維持了一個隊列，通過鎖使得該隊列保證AsyncTask中的任務是串列執行的，即多個任務需要一個個加到該隊列中，然後執行完隊列頭部的再執行下一個，以此類推。

在這個方法中，有兩個主要步驟。

①向隊列中加入一個新的任務，即之前實例化後的mFuture對象。

②調用 scheleNext()方法，調用THREAD_POOL_EXECUTOR執行隊列頭部的任務。

由此可見SerialExecutor 類僅僅為了保持任務執行是串列的，實際執行交給了THREAD_POOL_EXECUTOR。

THREAD_POOL_EXECUTOR又是什麼？

實際是個線程池，開啟了一定數量的核心線程和工作線程。然後調用線程池的execute()方法。執行具體的耗時任務，即開頭構造函數中mWorker中call()方法的內容。先執行完doInBackground()方法，又執行postResult()方法，下面看該方法的具體內容：

該方法向Handler對象發送了一個消息，下面具體看AsyncTask中實例化的Hanlder對象的源碼：

在InternalHandler 中，如果收到的消息是MESSAGE_POST_RESULT，即執行完了doInBackground()方法並傳遞結果，那麼就調用finish()方法。

如果任務已經取消了，回調onCancelled()方法，否則回調 onPostExecute()方法。

如果收到的消息是MESSAGE_POST_PROGRESS，回調onProgressUpdate()方法，更新進度。

InternalHandler是一個靜態類，為了能夠將執行環境切換到主線程，因此這個類必須在主線程中進行載入。所以變相要求AsyncTask的類必須在主線程中進行載入。

到此為止，從任務執行的開始到結束都從源碼分析完了。

AsyncTask的串列和並行

從上述源碼分析中分析得到，默認情況下AsyncTask的執行效果是串列的，因為有了SerialExecutor類來維持保證隊列的串列。如果想使用並行執行任務，那麼可以直接跳過SerialExecutor類，使用executeOnExecutor()來執行任務。

四、AsyncTask使用不當的後果

1.）生命周期

AsyncTask不與任何組件綁定生命周期，所以在Activity/或者Fragment中創建執行AsyncTask時，最好在Activity/Fragment的onDestory()調用 cancel(boolean)；

2.)內存泄漏

3.) 結果丟失

屏幕旋轉或Activity在後台被系統殺掉等情況會導致Activity的重新創建，之前運行的AsyncTask（非靜態的內部類）會持有一個之前Activity的引用，這個引用已經無效，這時調用onPostExecute()再去更新界面將不再生效。

自己是從事了七年開發的Android工程師，不少人私下問我，2019年Android進階該怎麼學，方法有沒有？

沒錯，年初我花了一個多月的時間整理出來的學習資料，希望能幫助那些想進階提升Android開發，卻又不知道怎麼進階學習的朋友。【 包括高級UI、性能優化、架構師課程、NDK、Kotlin、混合式開發（ReactNative+Weex）、Flutter等架構技術資料 】，希望能幫助到您面試前的復習且找到一個好的工作，也節省大家在網上搜索資料的時間來學習。

2. Android線程之HandlerThread

HandlerThread是Thread的一個子類，是Android中提供的另一種線程形態。

我擦，有線程、有looper這不正是我們當初聲稱在子線程中構建handler消息系統的所需要的嗎？

那很明顯，這個 HandlerThread 的目的就是讓我們創建一個 Handler ，然後所有的任務操作成功的轉給了 Handler 來處理完成。
但注意的是這個 Handler 的消息處理是運行在子線程中的。

在主線程中創建 handler ，簡單的模擬一下 HandlerThread 工作原理

由於這個handler回調是運行在子線程中的，因此如果你想要更新UI可以藉助主線程的默認的looper來實現，這個問題又愉快的轉化到了子線程更新UI的問題。

HandlerThread其本質就是一個線程，只不過這個線程加入了Handler消息非同步處理的機制。
那這與普通的創建線程的好處是什麼呢？

3. Android的handler機制的原理

Android的handler機制的原理分為非同步通信准備，消息發送，消息循環，消息處理。

1、非同步通信准備

在主線程中創建處理器對象(Looper)、消息隊列對象(Message Queue)和Handler對象。

2、消息入隊

工作線程通過Handler發送消息(Message) 到消息隊列(Message Queue)中。

3、消息循環

消息出隊: Looper循環取出消息隊列(Message Queue) 中的的消息(Message)。

消息分發: Looper將取出的消息 (Message) 發送給創建該消息的處理者(Handler)。

4、消息處理

處理者(Handler) 接收處理器(Looper) 發送過來的消息(Message)，根據消息(Message) 進行U操作。

handler的作用

handler是android線程之間的消息機制，主要的作用是將一個任務切換到指定的線程中去執行，（准確的說是切換到構成handler的looper所在的線程中去出處理）android系統中的一個例子就是主線程中的所有操作都是通過主線程中的handler去處理的。

Handler的運行需要底層的 messagequeue和 looper做支撐。

4. 在Android中什麼是非同步執行

我來給你講解一下非同步的使用吧，
如果你不是開發人員，直接跳到第三，非同步的概念 和 同步的區別：
一、在你的Activity中寫一個內部類：
private class TestAsyncTask extends AsyncTask<String, Void, Boolean>
{
@Override
protected void onPreExecute()
{
//最先執行的就是這個。
}

@Override
protected Boolean doInBackground(String... params)
{
//這個是在後台執行的東西，就是說，它自動另外開了個線程運行，不影響你現在做的東西。
}

@Override
protected void onPostExecute(Boolean result)
{
if (result)
{
//後台執行的完畢後，它會用Result通知這里，就是執行這里了。
}
else
{
//所以最好判斷一下result，寫個else，判斷後台執行的東西是不是出問題了。
}
}
}

二，在你的onCreate的時候啟動這個非同步，啟動代碼如下：
new TestAsyncTask().execute("");

三，非同步 和 同步的區別
非同步的好處，就是把一些東西，特別是耗時間的東西扔到後台去運行了，doInBackground，程序可以繼續做自己的事情，防止程序卡在那裡失去響應。
同步執行的話，就是程序會呆板地從頭執行到尾，耗時間的東西不執行完，程序不會繼續往下走，等待時間長的話，有時候就會造成失去響應了。

我就是搞開發的，呵呵。我的代碼你直接貼進去就能用的。打字貼代碼辛苦啊~~望採納。也歡迎追問

5. [Android源碼分析] － 非同步通信Handler機制

一、問題：在Android啟動後會在新進程里創建一個主線程，也叫UI線程（ 非線程安全 ）這個線程主要負責監聽屏幕點擊事件與界面繪制。當Application需要進行耗時操作如網路請求等，如直接在主線程進行容易發生ANR錯誤。所以會創建子線程來執行耗時任務，當子線程執行完畢需要通知UI線程並修改界面時，不可以直接在子線程修改UI，怎麼辦？

解決方法：Message Queue機制可以實現子線程與UI線程的通信。

該機制包括Handler、Message Queue、Looper。Handler可以把消息/ Runnable對象 發給Looper，由它把消息放入所屬線程的消息隊列中，然後Looper又會自動把消息隊列里的消息/Runnable對象 廣播 到所屬線程里的Handler，由Handler處理接收到的消息或Runnable對象。

1、Handler

每次創建Handler對象時，它會自動綁定到創建它的線程上。如果是主線程則默認包含一個Message Queue，否則需要自己創建一個消息隊列來存儲。

Handler是多個線程通信的信使。比如在線程A中創建AHandler，給它綁定一個ALooper，同時創建屬於A的消息隊列AMessageQueue。然後在線程B中使用AHandler發送消息給ALooper，ALooper會把消息存入到AMessageQueue，然後再把AMessageQueue廣播給A線程里的AHandler，它接收到消息會進行處理。從而實現通信。

2、Message Queue

在主線程里默認包含了一個消息隊列不需要手動創建。在子線程里，使用Looper.prepare()方法後，會先檢查子線程是否已有一個looper對象，如果有則無法創建，因為每個線程只能擁有一個消息隊列。沒有的話就為子線程創建一個消息隊列。

Handler類包含Looper指針和MessageQueue指針，而Looper里包含實際MessageQueue與當前線程指針。

下面分別就UI線程和worker線程講解handler創建過程：

首先，創建handler時，會自動檢查當前線程是否包含looper對象，如果包含，則將handler內的消息隊列指向looper內部的消息隊列，否則，拋出異常請求執行looper.prepare()方法。

 － 在 UI線程 中，系統自動創建了Looper 對象，所以，直接new一個handler即可使用該機制；

－ 在 worker線程 中，如果直接創建handler會拋出運行時異常－即通過查『線程－value』映射表發現當前線程無looper對象。所以需要先調用Looper.prepare()方法。在prepare方法里，利用ThreadLocal<Looper>對象為當前線程創建一個Looper（利用了一個Values類，即一個Map映射表，專為thread存儲value，此處為當前thread存儲一個looper對象）。然後繼續創建handler， 讓handler內部的消息隊列指向該looper的消息隊列（這個很重要，讓handler指向looper里的消息隊列，即二者共享同一個消息隊列，然後handler向這個消息隊列發送消息，looper從這個消息隊列獲取消息） 。然後looper循環消息隊列即可。當獲取到message消息，會找出message對象里的target，即原始發送handler，從而回調handler的handleMessage() 方法進行處理。

 － handler與looper共享消息隊列 ，所以handler發送消息只要入列，looper直接取消息即可。

 － 線程與looper映射表 ：一個線程最多可以映射一個looper對象。通過查表可知當前線程是否包含looper，如果已經包含則不再創建新looper。

5、基於這樣的機制是怎樣實現線程隔離的，即在線程中通信呢。 

核心在於 每一個線程擁有自己的handler、message queue、looper體系 。而 每個線程的Handler是公開 的。B線程可以調用A線程的handler發送消息到A的共享消息隊列去，然後A的looper會自動從共享消息隊列取出消息進行處理。反之一樣。

二、上面是基於子線程中利用主線程提供的Handler發送消息出去，然後主線程的Looper從消息隊列中獲取並處理。那麼還有另外兩種情況：

1、主線程發送消息到子線程中；

採用的方法和前面類似。要在子線程中實例化AHandler並設定處理消息的方法，同時由於子線程沒有消息隊列和Looper的輪詢，所以要加上Looper.prepare(),Looper.loop()分別創建消息隊列和開啟輪詢。然後在主線程中使用該AHandler去發送消息即可。

2、子線程A與子線程B之間的通信。

1、 Handler為什麼能夠實現不同線程的通信？核心點在哪？

不同線程之間，每個線程擁有自己的Handler、消息隊列和Looper。Handler是公共的，線程可以通過使用目標線程的Handler對象來發送消息，這個消息會自動發送到所屬線程的消息隊列中去，線程自帶的Looper對象會不斷循環從裡面取出消息並把消息發送給Handler，回調自身Handler的handlerMessage方法，從而實現了消息的線程間傳遞。

2、 Handler的核心是一種事件激活式（類似傳遞一個中斷）的還是主要是用於傳遞大量數據的？重點在Message的內容，偏向於數據傳輸還是事件傳輸。

目前的理解，它所依賴的是消息隊列，發送的自然是消息，即類似事件中斷。

0、 Android消息處理機制(Handler、Looper、MessageQueue與Message)

1、 Handler、Looper源碼閱讀

2、 Android非同步消息處理機制完全解析，帶你從源碼的角度徹底理解

謝謝！

wingjay


6. 每個Android 都應必須了解的多線程知識點~

進程是系統調度和資源分配的一個獨立單位。

在Android中，一個應用程序就是一個獨立的集成，應用運行在一個獨立的環境中，可以避免其他應用程序/進程的干擾。當我們啟動一個應用程序時，系統就會創建一個進程（該進程是從Zygote中fork出來的，有獨立的ID），接著為這個進程創建一個主線程，然後就可以運行MainActivity了，應用程序的組件默認都是運行在其進程中。開發者可以通過設置應用的組件的運行進程，在清單文件中給組件設置：android:process = "進程名";可以達到讓組件運行在不同進程中的目的。讓組件運行在不同的進程中，既有好處，也有壞處。我們依次的說明下。

好處：每一個應用程序（也就是每一個進程）都會有一個內存預算，所有運行在這個進程中的程序使用的總內存不能超過這個值，讓組件運行不同的進程中，可以讓主進程可以擁有更多的空間資源。當我們的應用程序比較大，需要的內存資源比較多時（也就是用戶會抱怨應用經常出現OutOfMemory時），可以考慮使用多進程。

壞處：每個進程都會有自己的虛擬機實例，因此讓在進程間共享一些數據變得相對困難，需要採用進程間的通信來實現數據的共享。

線程是進程的一個實體，是CPU調度和分派的基本單位，它是比進程更小的能獨立運行的基本單位。

在Android中，線程會有那麼幾種狀態：創建、就緒、運行、阻塞、結束。當應用程序有組件在運行時，UI線程是處於運行狀態的。默認情況下，應用的所有組件的操作都是在UI線程里完成的，包括響應用戶的操作（觸摸，點擊等），組件生命周期方法的調用，UI的更新等。因此如果UI線程處理阻塞狀態時(在線程里做一些耗時的操作，如網路連接等)，就會不能響應各種操作，如果阻塞時間達到5秒，就會讓程序處於ANR（application not response）狀態。

1.線程作用

減少程序在並發執行時所付出的時空開銷，提高操作系統的並發性能。

2.線程分類

守護線程、非守護線程（用戶線程）

2.1 守護線程

定義：守護用戶線程的線程，即在程序運行時為其他線程提供一種通用服務
常見：如垃圾回收線程
設置方式：thread.setDaemon(true);//設置該線程為守護線程

2.2 非守護線程（用戶線程）

主線程 & 子線程。

2.2.1 主線程（UI線程）

定義：Android系統在程序啟動時會自動啟動一條主線程
作用：處理四大組件與用戶進行交互的事情（如UI、界面交互相關）
因為用戶隨時會與界面發生交互，因此主線程任何時候都必須保持很高的響應速度，所以主線程不允許進行耗時操作，否則會出現ANR。

2.2.2 子線程（工作線程）

定義：手動創建的線程
作用：耗時的操作（網路請求、I/O操作等）

2.3 守護線程與非守護線程的區別和聯系

區別：虛擬機是否已退出，即
a. 當所有用戶線程結束時，因為沒有守護的必要，所以守護線程也會終止，虛擬機也同樣退出
b. 反過來，只要任何用戶線程還在運行，守護線程就不會終止，虛擬機就不會退出

3.線程優先順序

3.1 表示

線程優先順序分為10個級別，分別用Thread類常量表示。

3.2 設置

通過方法setPriority(int grade)進行優先順序設置，默認線程優先順序是5，即 Thread.NORM_PRIORITY。

4.線程狀態

創建狀態：當用 new 操作符創建一個線程的時候

就緒狀態：調用 start 方法，處於就緒狀態的線程並不一定馬上就會執行 run 方法，還需要等待CPU的調度

運行狀態：CPU 開始調度線程，並開始執行 run 方法

阻塞（掛起）狀態：線程的執行過程中由於一些原因進入阻塞狀態，比如：調用 sleep/wait 方法、嘗試去得到一個鎖等

結束（消亡）狀態：run 方法執行完 或者 執行過程中遇到了一個異常

（1）start()和run()的區別

通過調用Thread類的start()方法來啟動一個線程，這時此線程是處於就緒狀態，並沒有運行。調用Thread類調用run()方法來完成其運行操作的，方法run()稱為線程體，它包含了要執行的這個線程的內容，run()運行結束，此線程終止，然後CPU再調度其它線程。

（2）sleep()、wait()、yield()的區別

sleep()方法屬於Thread類，wait()方法屬於Object類。
調用sleep()方法，線程不會釋放對象鎖，只是暫停執行指定的時間，會自動恢復運行狀態；調用wait()方法，線程會放棄對象鎖，進入等待此對象的等待鎖定池，不調用notify()方法，線程永遠處於就緒（掛起）狀態。

yield()直接由運行狀態跳回就緒狀態，表示退讓線程，讓出CPU，讓CPU調度器重新調度。禮讓可能成功，也可能不成功，也就是說，回到調度器和其他線程進行公平競爭。

1.Android線程的原則

（1）為什麼不能再主線程中做耗時操作
防止ANR, 不能在UI主線程中做耗時的操作，因此我們可以把耗時的操作放在另一個工作線程中去做。操作完成後，再通知UI主線程做出相應的響應。這就需要掌握線程間通信的方式了。 在Android中提供了兩種線程間的通信方式：一種是AsyncTask機制，另一種是Handler機制。

（2）為什麼不能在非UI線程中更新UI 因為Android的UI線程是非線程安全的，應用更新UI，是調用invalidate()方法來實現界面的重繪，而invalidate()方法是非線程安全的，也就是說當我們在非UI線程來更新UI時，可能會有其他的線程或UI線程也在更新UI，這就會導致界面更新的不同步。因此我們不能在非UI主線程中做更新UI的操作。

2.Android實現多線程的幾種方式

3.為何需要多線程

多線程的本質就是非同步處理，直觀一點說就是不要讓用戶感覺到「很卡」。

4.多線程機制的核心是啥

多線程核心機制是Handler

推薦Handler講解視頻： 面試總被問到Handler？帶你從源碼的角度解讀Handler核心機制

根據上方提到的 多進程、多線程、Handler 問題，我整理了一套 Binder與Handler 機制解析的學習文檔，提供給大家進行學習參考，有需要的可以 點擊這里直接獲取！！！ 裡面記錄許多Android 相關學習知識點。