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Android Studio——為什麼說android UI操作不是執行緒安全的

可能在非UI執行緒中重新整理介面的時候,UI執行緒(或者其他非UI執行緒)也在重新整理介面,這樣就導致多個介面重新整理的操作不能同步,導致執行緒不安全。

1、為什麼說invalidate()不能直接線上程中呼叫?
2、它是怎麼違背單執行緒的?
3、android ui為什麼說不是執行緒安全的?
4、android ui操作為什麼一定要在UI執行緒中執行?

1、為什麼說invalidate()不能直接線上程中呼叫?
答:
    Android提供了Invalidate方法實現介面重新整理,但是Invalidate不能直接在非UI主執行緒中呼叫,因為他是違背了單執行緒模型:Android UI操作並不是執行緒安全的,並且這些操作必須在UI執行緒中呼叫。例如:在非UI執行緒中呼叫invalidate會導致執行緒不安全,也就是說

可能在非UI執行緒中重新整理介面的時候,UI執行緒(或者其他非UI執行緒)也在重新整理介面,這樣就導致多個介面重新整理的操作不能同步,導致執行緒不安全
2、它是怎麼違背單執行緒的?
答:一個 Android 程式開始執行時,就有一個主執行緒Main Thread被建立。該執行緒主要負責UI介面的顯示、更新和控制元件互動,所以又叫UI Thread。由於只有UI執行緒更新介面所以說
Android是單執行緒模型。   一個Android程式建立之初,一個Process呈現的是單執行緒模型--即Main Thread,在非主執行緒(UI執行緒)外調invalidate()重新整理介面出現異常,即是說用其他的執行緒更新UI,android中是不被允許的。

3、android ui為什麼說不是執行緒安全的?
答:android UI 中提供invalidate()來更新介面,而invalidate()方法是執行緒不安全。
4、android ui操作為什麼一定要在UI執行緒中執行?
答:UI主執行緒是更新UI介面的,更新了介面才能看到執行的效果。
     再者Android UI操作並不是執行緒安全的並且這些操作必須在UI執行緒中執行。如果在子執行緒中直接修改UI,會導致異常。

UI執行緒及Android的單執行緒模型原則

  當應用啟動,系統會建立一個主執行緒(main thread)

  這個主執行緒負責向UI元件分發事件(包括繪製事件),也是在這個主執行緒裡,你的應用和Android的UI元件(components from the Android UI toolkit (components from the 

android.widget and android.view packages))發生互動。

  所以main thread也叫UI thread也即UI執行緒

  系統不會為每個元件單獨建立執行緒,在同一個程序裡的UI元件都會在UI執行緒裡實例化,系統對每一個元件的呼叫都從UI執行緒分發出去

  結果就是,響應系統回撥的方法(比如響應使用者動作的onKeyDown()和各種生命週期回撥)永遠都是在UI執行緒裡執行。

  當App做一些比較重(intensive)的工作的時候,除非你合理地實現,否則單執行緒模型的performance會很poor。

  特別的是,如果所有的工作都在UI執行緒,做一些比較耗時的工作比如訪問網路或者資料庫查詢,都會阻塞UI執行緒導致事件停止分發(包括繪製事件)。對於使用者來說,應用看起來像是卡住了,更壞的情況是,如果UI執行緒blocked的時間太長(大約超過5秒),使用者就會看到ANRapplication not responding)的對話方塊。

  另外,Andoid UI toolkit並不是執行緒安全的,所以你不能從非UI執行緒來操縱UI元件。你必須把所有的UI操作放在UI執行緒裡,所以Android的單執行緒模型有兩條原則:

  1.不要阻塞UI執行緒。

  2.不要在UI執行緒之外訪問Android UI toolkit(主要是這兩個包中的元件: and android.view)。

使用Worker執行緒

  根據單執行緒模型的兩條原則,首先,要保證應用的響應性,不能阻塞UI執行緒,所以當你的操作不是即時的那種(not instantaneous),你應該把他們放進單另的執行緒中(叫做background或者叫worker執行緒)。

  比如點選按鈕後,下載一個圖片然後在ImageView中展示:

複製程式碼
public void onClick(View v) {
    new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            Bitmap b = loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");
            mImageView.setImageBitmap(b);
        }
    }).start();
}
複製程式碼

  這段程式碼用新的執行緒來處理網路操作,但是它違反了第二條原則:

  Do not access the Android UI toolkit from outside the UI thread.

  從非UI執行緒訪問UI元件會導致未定義和不能預料的行為

  為了解決這個問題,Android提供了一些方法,從其他執行緒訪問UI執行緒:

  比如,上面這段程式碼可以這麼改:

複製程式碼
public void onClick(View v) {
    new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            final Bitmap bitmap = loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");
            mImageView.post(new Runnable() {
                public void run() {
                    mImageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
            });
        }
    }).start();
}
複製程式碼

  這麼改之後就是執行緒安全的了。

  但是,當操作變得複雜的時候,這種程式碼會變得非常複雜,為了處理非UI執行緒和UI執行緒之間更加複雜的互動,可以考慮在worker執行緒中使用一個,來處理UI執行緒中傳來的訊息。

Communicating with the UI Thread

  只有在UI執行緒中的物件才能操作UI執行緒中的對象,為了將非UI執行緒中的資料傳送到UI執行緒,可以使用一個 Handler執行在UI執行緒中。

  Handler是Android framework中管理執行緒的部分,一個Handler物件負責接收訊息然後處理訊息。

  你可以為一個新的執行緒建立一個Handler,也可以建立一個Handler然後將它和已有執行緒連線。

  如果你將一個Handler和你的UI執行緒連線,處理訊息的程式碼就將會在UI執行緒中執行。

  可以在你建立執行緒池的類的構造方法中例項化Handler的物件,然後用全域性變數儲存這個物件。

  要和UI執行緒連線,例項化Handler的時候應該使用 這個構造方法。

  這個構造方法使用了一個  物件,這是Android系統中執行緒管理的framework的另一個部分。

  在Handler中,要覆寫 方法。Android系統會在Handler管理的相應執行緒收到新訊息時呼叫這個方法

  一個特定執行緒的所有Handler物件都會收到同樣的方法。(這是一個“一對多”的關係)。