Android多线程编程

耗时操作需要放在子线程中运行，否则会导致主线程被阻塞，从而影响用户对软件的正常使用。

一、线程基本用法

Kotlin中使用线程方法和Java类似，可以选择继承Thread类或实现Runnable接口来实现线程，而Kotlin还给我们提供了一种更加简单的开启线程的方法，写法如下：

thread {
    // 编写具体逻辑
}

thread是Kotlin一个内置顶层函数，只需要在Lambda中编写逻辑即可，start()也不需要。

二、在子线程中更新UI——异步消息处理机制

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    // 消息标记
    val updateText = 1
    
    val handler = object : Handler() {
        override fun handleMessage(msg: Message) {
            // 在这里进行UI操作，这里是在主线程中
            when(msg) {
                updateText -> {}
            }
        }
    }
    
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        thread {
            val msg = Message()
            msg.what = updateText
            // 将Message对象发送出去
            handler.sendMessage(msg)
        }
    }
}

Android中的异步消息处理主要由4个部分组成，Message、Handler、MessageQueue、Looper。

1. Message
   Message是在线程之前传递的消息，内部可以携带少量信息并在线程间传递，除了what字段，还可以使用arg1和arg2字段来携带一些整形数据，obj字段携带一个Object对象。

2. Handler
   处理者，主要用于发送和处理消息，发送消息一般用sendMessage()或post()，发出的消息经过一系列辗转处理后最终传递到Handler的handleMessage()方法中。

3. MessageQueue
   消息队列，用于存放所有通过Handler发送的消息，消息会一直存在于消息队列中等待被处理，每个线程中只有一个MessageQueue对象。

4. Looper
   每个线程中的MessageQueue管家，调用Looper的loop()方法后，就会进入一个无限循环中，每当在MessageQueue中发现一条消息时，就将它取出并传递到Handler的handleMessage()方法中，每个线程中只有一个Looper对象。

三、在子线程中更新UI——AsyncTask

AsyncTask可能即将废弃。为了更方便在子线程中对UI进行操作，Android还提供了AsyncTask等一些好用的工具，借助AsyncTask即使对异步消息处理机制完全不了解，也可以十分简单的从子线程切换到主线程，AsyncTask实现原理也是基于异步消息处理机制的，Android帮我们做了很好的封装。

AsyncTask是一个抽象类，在继承时可以为AsyncTask指定3个泛型参数，这三个参数用途如下：

1. Params
   在执行AsyncTask时需要传入的参数，可用于在后台任务中使用。

2. Progress
   后台执行任务时，如需在界面显示当前进度，使用这里指定的泛型作为进度单位。

3. Result
   任务执行完毕后，如需对结果进行返回，则使用这里指定的泛型作为返回值类型。

一个比较完整的自定义AsyncTask可以写成如下形式：

class DownloadTask : AsyncTask<Unit, Int, Boolean>() {
    override fun onPreExecute() {
        // 显示进度对话框
        progressDialog.show()
    }
    
    override fun doInBackground(vararg params: Unit?) = try {
        while (true) {
            // 虚构方法
            val downloadPercent = doDownload()
            // 调用onProgressUpdate()方法并传入参数
            publishProgress(downloadPercent)
            if (downloadPercent >= 100) {
                break
            }
        }
        true
    } catch (e: Exception) {
        false
    }
    
    override fun onProgressUpdate(vararg values: Int?) {
        // 在这里更新下载进度，这里可以操作UI
        progressDialog.setMessage("Download ${values[0]}%")
    }
    
    override fun onPostExecute(result: Boolean) {
        // 关闭进度对话框
        progressDialog.dismiss()
        if(result) {
            ...
        } else {
            ...
        }
    }
}

// 启动任务
fun main() {
    // execute()可以传参，会到doInBackground()中
    DownloadTask().execute()
}

4个重写方法说明：

1. onPreExecute()
   这个方法会在后台任务开始执行之前调用，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。

2. doInBackgroung(Params...)
   方法中所有代码都会在子线程中进行，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语句将执行结果返回，如果AsyncTask第三个泛型参数指定Unit，就可以不返回任务执行结果。注意这个方法中不可以进行UI操作，如需更新UI参数，可以调用publishProgress(Progress...)方法来完成。

3. onProgressUpdate(Progress...)
   在后台任务中调用publishProgress()方法后，onPregressUpdate()方法很快就会被调用，该方法中参数就是在后台任务中传递过来的，在这个方法里可以对UI进行操作，利用参数中的数值对界面元素进行相应的更新。

4. onPostExecute(Result)
   当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法很快就会被调用，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进行一些UI操作比如说提醒任务执行的结果，以及关闭进度条对话框等。

四、在子线程中更新UI——runOnUiThread()

runOnUiThread()方法对异步消息处理机制进行了一层封装，它背后的工作原理二中的Handler、Message消息机制是一样的，借助这个方法就可以在线程中将数据更新到界面上：

private fun showResponse(response: String) {
    runOnUiThread {
        // 在这里进行UI操作，将结果显示到界面上行
    }
}