android线程异步

1. Android中的线程状态 - AsyncTask详解

在操作系统中，线程是操作系统调度的最小单元，同时线程又是一种受限的系统资源，即线程不可能无限制地产生，并且 线程的创建和销毁都会有相应的开销。 当系统中存在大量的线程时，系统会通过会时间片轮转的方式调度每个线程，因此线程不可能做到绝对的并行。

如果在一个进程中频繁地创建和销毁线程，显然不是高效的做法。正确的做法是采用线程池，一个线程池中会缓存一定数量的线程，通过线程池就可以避免因为频繁创建和销毁线程所带来的系统开销。

AsyncTask是一个抽象类，它是由Android封装的一个轻量级异步类（轻量体现在使用方便、代码简洁），它可以在线程池中执行后台任务，然后把执行的进度和最终结果传递给主线程并在主线程中更新UI。

AsyncTask的内部封装了 两个线程池 (SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR)和 一个Handler (InternalHandler)。

其中 SerialExecutor线程池用于任务的排队，让需要执行的多个耗时任务，按顺序排列 ， THREAD_POOL_EXECUTOR线程池才真正地执行任务 ， InternalHandler用于从工作线程切换到主线程 。

1.AsyncTask的泛型参数

AsyncTask是一个抽象泛型类。

其中，三个泛型类型参数的含义如下：

Params： 开始异步任务执行时传入的参数类型；

Progress： 异步任务执行过程中，返回下载进度值的类型；

Result： 异步任务执行完成后，返回的结果类型；

如果AsyncTask确定不需要传递具体参数，那么这三个泛型参数可以用Void来代替。

有了这三个参数类型之后，也就控制了这个AsyncTask子类各个阶段的返回类型，如果有不同业务，我们就需要再另写一个AsyncTask的子类进行处理。

2.AsyncTask的核心方法

onPreExecute()

这个方法会在 后台任务开始执行之间调用，在主线程执行。 用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框等。

doInBackground(Params...)

这个方法中的所有代码都会 在子线程中运行，我们应该在这里去处理所有的耗时任务。

任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果进行返回，如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void，就可以不返回任务执行结果。 注意，在这个方法中是不可以进行UI操作的，如果需要更新UI元素，比如说反馈当前任务的执行进度，可以调用publishProgress(Progress...)方法来完成。

onProgressUpdate(Progress...)

当在后台任务中调用了publishProgress(Progress...)方法后，这个方法就很快会被调用，方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。 在这个方法中可以对UI进行操作，在主线程中进行，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。

onPostExecute(Result)

当doInBackground(Params...)执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法就很快会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中， 可以利用返回的数据来进行一些UI操作，在主线程中进行，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。

上面几个方法的调用顺序：

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

如果不需要执行更新进度则为onPreExecute() --> doInBackground() --> onPostExecute(),

除了上面四个方法，AsyncTask还提供了onCancelled()方法， 它同样在主线程中执行，当异步任务取消时，onCancelled()会被调用，这个时候onPostExecute()则不会被调用 ，但是要注意的是， AsyncTask中的cancel()方法并不是真正去取消任务，只是设置这个任务为取消状态，我们需要在doInBackground()判断终止任务。就好比想要终止一个线程，调用interrupt()方法，只是进行标记为中断，需要在线程内部进行标记判断然后中断线程。

3.AsyncTask的简单使用

这里我们模拟了一个下载任务，在doInBackground()方法中去执行具体的下载逻辑，在onProgressUpdate()方法中显示当前的下载进度，在onPostExecute()方法中来提示任务的执行结果。如果想要启动这个任务，只需要简单地调用以下代码即可：

4.使用AsyncTask的注意事项

①异步任务的实例必须在UI线程中创建，即AsyncTask对象必须在UI线程中创建。

②execute(Params... params)方法必须在UI线程中调用。

③不要手动调用onPreExecute()，doInBackground(Params... params)，onProgressUpdate(Progress... values)，onPostExecute(Result result)这几个方法。

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

⑤一个任务实例只能执行一次，如果执行第二次将会抛出异常。

先从初始化一个AsyncTask时，调用的构造函数开始分析。

这段代码虽然看起来有点长，但实际上并没有任何具体的逻辑会得到执行，只是初始化了两个变量，mWorker和mFuture，并在初始化mFuture的时候将mWorker作为参数传入。mWorker是一个Callable对象，mFuture是一个FutureTask对象，这两个变量会暂时保存在内存中，稍后才会用到它们。 FutureTask实现了Runnable接口，关于这部分内容可以看这篇文章。

mWorker中的call()方法执行了耗时操作，即result = doInBackground(mParams);,然后把执行得到的结果通过postResult(result);,传递给内部的Handler跳转到主线程中。在这里这是实例化了两个变量，并没有开启执行任务。

那么mFuture对象是怎么加载到线程池中，进行执行的呢？

接着如果想要启动某一个任务，就需要调用该任务的execute()方法，因此现在我们来看一看execute()方法的源码，如下所示：

调用了executeOnExecutor()方法,具体执行逻辑在这个方法里面：

可以 看出，先执行了onPreExecute()方法，然后具体执行耗时任务是在exec.execute(mFuture)，把构造函数中实例化的mFuture传递进去了。

exec具体是什么？

从上面可以看出具体是sDefaultExecutor，再追溯看到是SerialExecutor类，具体源码如下：

终于追溯到了调用了SerialExecutor 类的execute方法。SerialExecutor 是个静态内部类，是所有实例化的AsyncTask对象公有的，SerialExecutor 内部维持了一个队列，通过锁使得该队列保证AsyncTask中的任务是串行执行的，即多个任务需要一个个加到该队列中，然后执行完队列头部的再执行下一个，以此类推。

在这个方法中，有两个主要步骤。

①向队列中加入一个新的任务，即之前实例化后的mFuture对象。

②调用 scheleNext()方法，调用THREAD_POOL_EXECUTOR执行队列头部的任务。

由此可见SerialExecutor 类仅仅为了保持任务执行是串行的，实际执行交给了THREAD_POOL_EXECUTOR。

THREAD_POOL_EXECUTOR又是什么？

实际是个线程池，开启了一定数量的核心线程和工作线程。然后调用线程池的execute()方法。执行具体的耗时任务，即开头构造函数中mWorker中call()方法的内容。先执行完doInBackground()方法，又执行postResult()方法，下面看该方法的具体内容：

该方法向Handler对象发送了一个消息，下面具体看AsyncTask中实例化的Hanlder对象的源码：

在InternalHandler 中，如果收到的消息是MESSAGE_POST_RESULT，即执行完了doInBackground()方法并传递结果，那么就调用finish()方法。

如果任务已经取消了，回调onCancelled()方法，否则回调 onPostExecute()方法。

如果收到的消息是MESSAGE_POST_PROGRESS，回调onProgressUpdate()方法，更新进度。

InternalHandler是一个静态类，为了能够将执行环境切换到主线程，因此这个类必须在主线程中进行加载。所以变相要求AsyncTask的类必须在主线程中进行加载。

到此为止，从任务执行的开始到结束都从源码分析完了。

AsyncTask的串行和并行

从上述源码分析中分析得到，默认情况下AsyncTask的执行效果是串行的，因为有了SerialExecutor类来维持保证队列的串行。如果想使用并行执行任务，那么可以直接跳过SerialExecutor类，使用executeOnExecutor()来执行任务。

四、AsyncTask使用不当的后果

1.）生命周期

AsyncTask不与任何组件绑定生命周期，所以在Activity/或者Fragment中创建执行AsyncTask时，最好在Activity/Fragment的onDestory()调用 cancel(boolean)；

2.)内存泄漏

3.) 结果丢失

屏幕旋转或Activity在后台被系统杀掉等情况会导致Activity的重新创建，之前运行的AsyncTask（非静态的内部类）会持有一个之前Activity的引用，这个引用已经无效，这时调用onPostExecute()再去更新界面将不再生效。

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2. Android线程之HandlerThread

HandlerThread是Thread的一个子类，是Android中提供的另一种线程形态。

我擦，有线程、有looper这不正是我们当初声称在子线程中构建handler消息系统的所需要的吗？

那很明显，这个 HandlerThread 的目的就是让我们创建一个 Handler ，然后所有的任务操作成功的转给了 Handler 来处理完成。
但注意的是这个 Handler 的消息处理是运行在子线程中的。

在主线程中创建 handler ，简单的模拟一下 HandlerThread 工作原理

由于这个handler回调是运行在子线程中的，因此如果你想要更新UI可以借助主线程的默认的looper来实现，这个问题又愉快的转化到了子线程更新UI的问题。

HandlerThread其本质就是一个线程，只不过这个线程加入了Handler消息异步处理的机制。
那这与普通的创建线程的好处是什么呢？

3. Android的handler机制的原理

Android的handler机制的原理分为异步通信准备，消息发送，消息循环，消息处理。

1、异步通信准备

在主线程中创建处理器对象(Looper)、消息队列对象(Message Queue)和Handler对象。

2、消息入队

工作线程通过Handler发送消息(Message) 到消息队列(Message Queue)中。

3、消息循环

消息出队: Looper循环取出消息队列(Message Queue) 中的的消息(Message)。

消息分发: Looper将取出的消息 (Message) 发送给创建该消息的处理者(Handler)。

4、消息处理

处理者(Handler) 接收处理器(Looper) 发送过来的消息(Message)，根据消息(Message) 进行U操作。

handler的作用

handler是android线程之间的消息机制，主要的作用是将一个任务切换到指定的线程中去执行，（准确的说是切换到构成handler的looper所在的线程中去出处理）android系统中的一个例子就是主线程中的所有操作都是通过主线程中的handler去处理的。

Handler的运行需要底层的 messagequeue和 looper做支撑。

4. 在Android中什么是异步执行

我来给你讲解一下异步的使用吧，
如果你不是开发人员，直接跳到第三，异步的概念 和 同步的区别：
一、在你的Activity中写一个内部类：
private class TestAsyncTask extends AsyncTask<String, Void, Boolean>
{
@Override
protected void onPreExecute()
{
//最先执行的就是这个。
}

@Override
protected Boolean doInBackground(String... params)
{
//这个是在后台执行的东西，就是说，它自动另外开了个线程运行，不影响你现在做的东西。
}

@Override
protected void onPostExecute(Boolean result)
{
if (result)
{
//后台执行的完毕后，它会用Result通知这里，就是执行这里了。
}
else
{
//所以最好判断一下result，写个else，判断后台执行的东西是不是出问题了。
}
}
}

二，在你的onCreate的时候启动这个异步，启动代码如下：
new TestAsyncTask().execute("");

三，异步 和 同步的区别
异步的好处，就是把一些东西，特别是耗时间的东西扔到后台去运行了，doInBackground，程序可以继续做自己的事情，防止程序卡在那里失去响应。
同步执行的话，就是程序会呆板地从头执行到尾，耗时间的东西不执行完，程序不会继续往下走，等待时间长的话，有时候就会造成失去响应了。

我就是搞开发的，呵呵。我的代码你直接贴进去就能用的。打字贴代码辛苦啊~~望采纳。也欢迎追问

5. [Android源码分析] － 异步通信Handler机制

一、问题：在Android启动后会在新进程里创建一个主线程，也叫UI线程（ 非线程安全 ）这个线程主要负责监听屏幕点击事件与界面绘制。当Application需要进行耗时操作如网络请求等，如直接在主线程进行容易发生ANR错误。所以会创建子线程来执行耗时任务，当子线程执行完毕需要通知UI线程并修改界面时，不可以直接在子线程修改UI，怎么办？

解决方法：Message Queue机制可以实现子线程与UI线程的通信。

该机制包括Handler、Message Queue、Looper。Handler可以把消息/ Runnable对象 发给Looper，由它把消息放入所属线程的消息队列中，然后Looper又会自动把消息队列里的消息/Runnable对象 广播 到所属线程里的Handler，由Handler处理接收到的消息或Runnable对象。

1、Handler

每次创建Handler对象时，它会自动绑定到创建它的线程上。如果是主线程则默认包含一个Message Queue，否则需要自己创建一个消息队列来存储。

Handler是多个线程通信的信使。比如在线程A中创建AHandler，给它绑定一个ALooper，同时创建属于A的消息队列AMessageQueue。然后在线程B中使用AHandler发送消息给ALooper，ALooper会把消息存入到AMessageQueue，然后再把AMessageQueue广播给A线程里的AHandler，它接收到消息会进行处理。从而实现通信。

2、Message Queue

在主线程里默认包含了一个消息队列不需要手动创建。在子线程里，使用Looper.prepare()方法后，会先检查子线程是否已有一个looper对象，如果有则无法创建，因为每个线程只能拥有一个消息队列。没有的话就为子线程创建一个消息队列。

Handler类包含Looper指针和MessageQueue指针，而Looper里包含实际MessageQueue与当前线程指针。

下面分别就UI线程和worker线程讲解handler创建过程：

首先，创建handler时，会自动检查当前线程是否包含looper对象，如果包含，则将handler内的消息队列指向looper内部的消息队列，否则，抛出异常请求执行looper.prepare()方法。

 － 在 UI线程 中，系统自动创建了Looper 对象，所以，直接new一个handler即可使用该机制；

－ 在 worker线程 中，如果直接创建handler会抛出运行时异常－即通过查‘线程－value’映射表发现当前线程无looper对象。所以需要先调用Looper.prepare()方法。在prepare方法里，利用ThreadLocal<Looper>对象为当前线程创建一个Looper（利用了一个Values类，即一个Map映射表，专为thread存储value，此处为当前thread存储一个looper对象）。然后继续创建handler， 让handler内部的消息队列指向该looper的消息队列（这个很重要，让handler指向looper里的消息队列，即二者共享同一个消息队列，然后handler向这个消息队列发送消息，looper从这个消息队列获取消息） 。然后looper循环消息队列即可。当获取到message消息，会找出message对象里的target，即原始发送handler，从而回调handler的handleMessage() 方法进行处理。

 － handler与looper共享消息队列 ，所以handler发送消息只要入列，looper直接取消息即可。

 － 线程与looper映射表 ：一个线程最多可以映射一个looper对象。通过查表可知当前线程是否包含looper，如果已经包含则不再创建新looper。

5、基于这样的机制是怎样实现线程隔离的，即在线程中通信呢。 

核心在于 每一个线程拥有自己的handler、message queue、looper体系 。而 每个线程的Handler是公开 的。B线程可以调用A线程的handler发送消息到A的共享消息队列去，然后A的looper会自动从共享消息队列取出消息进行处理。反之一样。

二、上面是基于子线程中利用主线程提供的Handler发送消息出去，然后主线程的Looper从消息队列中获取并处理。那么还有另外两种情况：

1、主线程发送消息到子线程中；

采用的方法和前面类似。要在子线程中实例化AHandler并设定处理消息的方法，同时由于子线程没有消息队列和Looper的轮询，所以要加上Looper.prepare(),Looper.loop()分别创建消息队列和开启轮询。然后在主线程中使用该AHandler去发送消息即可。

2、子线程A与子线程B之间的通信。

1、 Handler为什么能够实现不同线程的通信？核心点在哪？

不同线程之间，每个线程拥有自己的Handler、消息队列和Looper。Handler是公共的，线程可以通过使用目标线程的Handler对象来发送消息，这个消息会自动发送到所属线程的消息队列中去，线程自带的Looper对象会不断循环从里面取出消息并把消息发送给Handler，回调自身Handler的handlerMessage方法，从而实现了消息的线程间传递。

2、 Handler的核心是一种事件激活式（类似传递一个中断）的还是主要是用于传递大量数据的？重点在Message的内容，偏向于数据传输还是事件传输。

目前的理解，它所依赖的是消息队列，发送的自然是消息，即类似事件中断。

0、 Android消息处理机制(Handler、Looper、MessageQueue与Message)

1、 Handler、Looper源码阅读

2、 Android异步消息处理机制完全解析，带你从源码的角度彻底理解

谢谢！

wingjay


6. 每个Android 都应必须了解的多线程知识点~

进程是系统调度和资源分配的一个独立单位。

在Android中，一个应用程序就是一个独立的集成，应用运行在一个独立的环境中，可以避免其他应用程序/进程的干扰。当我们启动一个应用程序时，系统就会创建一个进程（该进程是从Zygote中fork出来的，有独立的ID），接着为这个进程创建一个主线程，然后就可以运行MainActivity了，应用程序的组件默认都是运行在其进程中。开发者可以通过设置应用的组件的运行进程，在清单文件中给组件设置：android:process = "进程名";可以达到让组件运行在不同进程中的目的。让组件运行在不同的进程中，既有好处，也有坏处。我们依次的说明下。

好处：每一个应用程序（也就是每一个进程）都会有一个内存预算，所有运行在这个进程中的程序使用的总内存不能超过这个值，让组件运行不同的进程中，可以让主进程可以拥有更多的空间资源。当我们的应用程序比较大，需要的内存资源比较多时（也就是用户会抱怨应用经常出现OutOfMemory时），可以考虑使用多进程。

坏处：每个进程都会有自己的虚拟机实例，因此让在进程间共享一些数据变得相对困难，需要采用进程间的通信来实现数据的共享。

线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。

在Android中，线程会有那么几种状态：创建、就绪、运行、阻塞、结束。当应用程序有组件在运行时，UI线程是处于运行状态的。默认情况下，应用的所有组件的操作都是在UI线程里完成的，包括响应用户的操作（触摸，点击等），组件生命周期方法的调用，UI的更新等。因此如果UI线程处理阻塞状态时(在线程里做一些耗时的操作，如网络连接等)，就会不能响应各种操作，如果阻塞时间达到5秒，就会让程序处于ANR（application not response）状态。

1.线程作用

减少程序在并发执行时所付出的时空开销，提高操作系统的并发性能。

2.线程分类

守护线程、非守护线程（用户线程）

2.1 守护线程

定义：守护用户线程的线程，即在程序运行时为其他线程提供一种通用服务
常见：如垃圾回收线程
设置方式：thread.setDaemon(true);//设置该线程为守护线程

2.2 非守护线程（用户线程）

主线程 & 子线程。

2.2.1 主线程（UI线程）

定义：Android系统在程序启动时会自动启动一条主线程
作用：处理四大组件与用户进行交互的事情（如UI、界面交互相关）
因为用户随时会与界面发生交互，因此主线程任何时候都必须保持很高的响应速度，所以主线程不允许进行耗时操作，否则会出现ANR。

2.2.2 子线程（工作线程）

定义：手动创建的线程
作用：耗时的操作（网络请求、I/O操作等）

2.3 守护线程与非守护线程的区别和联系

区别：虚拟机是否已退出，即
a. 当所有用户线程结束时，因为没有守护的必要，所以守护线程也会终止，虚拟机也同样退出
b. 反过来，只要任何用户线程还在运行，守护线程就不会终止，虚拟机就不会退出

3.线程优先级

3.1 表示

线程优先级分为10个级别，分别用Thread类常量表示。

3.2 设置

通过方法setPriority(int grade)进行优先级设置，默认线程优先级是5，即 Thread.NORM_PRIORITY。

4.线程状态

创建状态：当用 new 操作符创建一个线程的时候

就绪状态：调用 start 方法，处于就绪状态的线程并不一定马上就会执行 run 方法，还需要等待CPU的调度

运行状态：CPU 开始调度线程，并开始执行 run 方法

阻塞（挂起）状态：线程的执行过程中由于一些原因进入阻塞状态，比如：调用 sleep/wait 方法、尝试去得到一个锁等

结束（消亡）状态：run 方法执行完 或者 执行过程中遇到了一个异常

（1）start()和run()的区别

通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程，这时此线程是处于就绪状态，并没有运行。调用Thread类调用run()方法来完成其运行操作的，方法run()称为线程体，它包含了要执行的这个线程的内容，run()运行结束，此线程终止，然后CPU再调度其它线程。

（2）sleep()、wait()、yield()的区别

sleep()方法属于Thread类，wait()方法属于Object类。
调用sleep()方法，线程不会释放对象锁，只是暂停执行指定的时间，会自动恢复运行状态；调用wait()方法，线程会放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，不调用notify()方法，线程永远处于就绪（挂起）状态。

yield()直接由运行状态跳回就绪状态，表示退让线程，让出CPU，让CPU调度器重新调度。礼让可能成功，也可能不成功，也就是说，回到调度器和其他线程进行公平竞争。

1.Android线程的原则

（1）为什么不能再主线程中做耗时操作
防止ANR, 不能在UI主线程中做耗时的操作，因此我们可以把耗时的操作放在另一个工作线程中去做。操作完成后，再通知UI主线程做出相应的响应。这就需要掌握线程间通信的方式了。 在Android中提供了两种线程间的通信方式：一种是AsyncTask机制，另一种是Handler机制。

（2）为什么不能在非UI线程中更新UI 因为Android的UI线程是非线程安全的，应用更新UI，是调用invalidate()方法来实现界面的重绘，而invalidate()方法是非线程安全的，也就是说当我们在非UI线程来更新UI时，可能会有其他的线程或UI线程也在更新UI，这就会导致界面更新的不同步。因此我们不能在非UI主线程中做更新UI的操作。

2.Android实现多线程的几种方式

3.为何需要多线程

多线程的本质就是异步处理，直观一点说就是不要让用户感觉到“很卡”。

4.多线程机制的核心是啥

多线程核心机制是Handler

推荐Handler讲解视频： 面试总被问到Handler？带你从源码的角度解读Handler核心机制

根据上方提到的 多进程、多线程、Handler 问题，我整理了一套 Binder与Handler 机制解析的学习文档，提供给大家进行学习参考，有需要的可以 点击这里直接获取！！！ 里面记录许多Android 相关学习知识点。