前言

实践是最好的学习方式，技术也如此。

一、同步和异步的概念

1、同步和异步任务

• 同步任务
  • 在执行程序时，如果一直没有收到执行结果，就一直等待，不继续往下执行，直到收到执行结果，才接着往下执行；
• 异步任务
  • 在执行程序时，如果遇到需要等待的任务，就另外开辟一个子线程去执行它，自己继续往下执行其他程序。子线程有结果时，会将结果发送给主线程。异步任务的形式不影响程序的主要进程。

2、线程

• 是什么
  • 就是一个执行过程，多线程即多个执行过程；
• 为什么要有多线程
  • 程序中可能有多个任务，如果只有一个线程，那么就只能一个接着一个执行，就类似于同步执行任务，明显执行结果会比较慢，因为只有上一个任务执行完成，才能进行下一个。因此，需要多个线程来分别执行这些任务，即对应了上面的异步任务。

二、Android 多线程与 Handler 机制

1、分类

• 主线程

  • 对于 Android App 程序。App 一启动，本身就是一个线程，这个线程被称为 主线程（main Thread）;
  • 负责显示界面与用户进行实时交互（例如，用户点击一个按钮、输入文字，都需要程序进行响应处理）;因为界面通常被称为 UI，所以，主线程又被称为 UI 线程。

• 子线程

  • 除了主线程，剩下开辟的线程都称为子线程；

• 类比生活中的例子

  • 场景：小明宴请客人
    • 主线程：小明；
    • 响应用户对界面的操作：小明接待客人；
    • 耗时操作：做饭；
    • 开启子线程：请一个保姆来做饭；

2、原则

• 主线程不能执行网络请求/文件读写等耗时操作，就不能实时响应界面；
• 子线程不能执行 UI 刷新（不能操作 UI 元素，操作任何一个控件）；
• 总结
  • 当遇到比较耗时的任务时，主线程可以开启一个子线程去执行，主线程接着执行主界面的响应任务，不影响用户的交互感受；类比，小明接待客人，请一个保姆去做饭，自己继续接待客人，不影响客人的感受；
  • 子线程不能更新 UI 界面，就像是保姆不能直接接待客人一样，对用户是不可见的；

3、Handler 机制

1）问题（背景）

• 主线程中开启子线程，子线程执行任务完成将结果传递给主线程；子线程如何将结果（数据）传递给主线程，来实现主线程进行界面的改变？

2）Handler 异步通信系统

• Handler 的英文名词解释：处理者；
• 主要角色：程序员只需要了解 Handler 与 Message 这两个角色即可，剩下两个角色都是安卓系统在底层已经封装好的；
  • Handler：类的名字；
  • Message：消息
    • 子线程执行任务完成将结果传递给主线程，传递的就是这个 Message 实体的对象；
  • MessageQueue：消息队列
  • Looper
    • 承担了主线程不时地查看邮箱中是否有消息的角色；
    • 从消息队列中拿消息，只要消息队列中有消息，就会一直不停的拿；

3）消息传递流程

• 主线程在建立的时候就建立了上图所示的一套 Handler 系统，建立的过程是在底层进行的；
• 子线程要传递给主线程消息，需要通过 Handler；

  • 子线程会先拿到主线程的 Handler；

  • Handler 通过sendMessage() 方法发送消息，消息发送至消息队列中（而不是直接发送给主线程）；

    • 为什么不直接将消息发送给主线程？（时机的问题）

  • Looper 从消息队列中拿消息，将拿到的消息回传给 Handler，Handler 收到回传回来的消息之后就会执行 handlerMessage 方法（处理消息的方法）；

• 总结
  • 主线程的 Handler 系统进行消息流转；
  • 主线程会从系统中的消息队列中拿到消息交给自己，然后调用 HandleMessage 方法，就可以收到子线程传给主线程的消息了；

三、代码举例

• 代码背景描述：选择选项框中对应城市的 item 实现查找对应城市的天气数据；

// 初始化
private void initView() {mSpinner = findViewById(R.id.sp_city);/*** 设置Adapter* 获取数据* 将自定义布局、数据与Adapter进行关联* 设置Spinner的Adapter*/mCities = getResources().getStringArray(R.array.cities);mSpAdapter = new ArrayAdapter<>(this, R.layout.sp_item_layout, mCities);mSpinner.setAdapter(mSpAdapter);mSpinner.setOnItemSelectedListener(new AdapterView.OnItemSelectedListener() {// 当Spinner中选中某一项时被调用@Overridepublic void onItemSelected(AdapterView<?> adapterView, View view, int i, long l) {// 选中城市后，会拿到选中城市名字，根据拿到的城市名字来查询对应城市的天气String selectCity = mCities[i];getWeatherCity(selectCity);  // 开启子线程}// 当Spinner没有选中任何项时被调用@Overridepublic void onNothingSelected(AdapterView<?> adapterView) {}});tvWeather = findViewById(R.id.tv_weather);tvAir = findViewById(R.id.air);tvTem = findViewById(R.id.tv_tem);tvTemLowHigh = findViewById(R.id.tv_tem_low_high);tvWin = findViewById(R.id.tv_win);ivWeather = findViewById(R.id.iv_weather);rlvFutyreWeather = findViewById(R.id.rlv_future_weather);
}

// 请求网络（开启一个子线程）
private void getWeatherCity(String selectCity) {// 开启子线程，请求网络new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 请求网络，拿到天气数据String weatherOfCity = NetUtil.getWeatherCity(selectCity);// 使用Handler将数据传递给主线程Message message = Message.obtain();  // 效率高，从消息池里拿消息，利于对象的重用message.what = 0;  // 标识哪个消息message.obj = weatherOfCity;  // 将数据放到消息中mHandler.sendMessage(message);  // 将消息发出去}}).start();
}

// 主线程处理子线程发送来的消息
private Handler mHandler = new Handler(Looper.myLooper()) {// 重写里面的方法 ctrl+o// 重写handleMessage方法@Overridepublic void handleMessage(@NonNull Message msg) {  // 接收handler发出的消息super.handleMessage(msg);if (msg.what == 0) {// 在主线程中拿到消息String weather = (String) msg.obj;Log.d("fan", "---主线程收到了天气数据---" + weather);// 解析JSONGson gson = new Gson();// 将JSON格式复杂的字符串解析成Java对象WeatherBean weatherBean = gson.fromJson(weather, WeatherBean.class);Log.d("fan", "---解析后的数据---" + weatherBean.toString());updateUiOfWeather(weatherBean);}}
};

• 明确：主线程和子线程执行代码的顺序和代码的所属范围；
  • 子线程拿到主线程的 Handler，因为 Handler 本身属于是主线程的，所以处理消息（handlerMessage）也是在主线程中（属于主线程范围）

• 红色箭头为主线程执行的代码，黄色框里的为子线程执行的代码范围，两者互不干涉，只执行自己范围内的代码，不能执行范围外的代码；