Освой программирование играючи
/* Моя кошка замечательно разбирается в программировании. Стоит мне объяснить проблему ей - и все становится ясно. */
John Robbins, Debugging Applications, Microsoft Press, 2000
Освой программирование играючи
/* Моя кошка замечательно разбирается в программировании. Стоит мне объяснить проблему ей - и все становится ясно. */
John Robbins, Debugging Applications, Microsoft Press, 2000
Потоки позволяют выполнять несколько задач одновременно, не мешая друг другу, что даёт возможность эффективно использовать системные ресурсы. Потоки используются в тех случаях, когда одно долгоиграющее действие не должно мешать другим действиям. Например, у нас есть музыкальный проигрыватель с кнопками воспроизведения и паузы. Если вы нажимаете кнопку воспроизведения и у вас запускается музыкальный файл в отдельном потоке, то вы не можете нажать на кнопку паузы, пока файл не воспроизведётся полностью. С помощью потоков вы можете обойти данное ограничение.
Чтобы быть уверенным, что ваше приложение не теряет отзывчивости, хорошим решением станет перемещение всех медленных, трудоёмких операций из главного потока приложения в дочерний.
Применение фоновых потоков — необходимое условие, если вы хотите избежать появления диалогового окна для принудительного закрытия приложения. Когда активность в Android на протяжении 5 секунд не отвечает на события пользовательского ввода (например, нажатие кнопки) или приёмник широковещательных намерений не завершает работу обработчика onReceive() в течение 10 секунд, считается, что приложение зависло. Подобные ситуации следует избегать любой ценой. Используйте фоновые потоки для всех трудоёмких операций, включая работу с файлами, сетевые запросы, транзакции в базах данных и сложные вычисления.
Android предоставляет несколько механизмов перемещения функциональности в фоновый режим.
Класс AsyncTask позволяет определить операции, которые будут выполняться в фоне, вы также будете иметь доступ к обработчику событий, что позволит отслеживать прогресс выполнения задач и выводить результаты в контексте главного графического потока. Подробнее об этом классе в отдельной статье.
Хотя использование AsyncTask — хорошее решение, случается, что для работы в фоновом режиме приходится создавать собственные потоки и управлять ими.
В Java есть стандартный класс Thread, который вы можете использовать следующим образом:
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
//do time consuming operations
});
}
}).start();
Данный способ подходит только для операций, связанных с временем. Но вы не сможете обновлять графический интерфейс программы.
Если вам нужно обновлять интерфейс программы, то нужно использовать AsyncTask, о котором говорилось выше, или вы можете реализовать ваш собственный класс, наследованный от Thread, используя объект Handler из пакета android.os для синхронизации с потоком GUI перед обновлением пользовательского интерфейса.
Вы можете создавать дочерние потоки и управлять ими с помощью класса Handler, а также классов, доступных в пространстве имён java.lang.Thread. Ниже показан простой каркас для переноса операций в дочерний поток.
// Этот метод вызывается из главного потока GUI.
private void mainProcessing() {
// Здесь трудоемкие задачи переносятся в дочерний поток.
Thread thread = new Thread(null, doBackgroundThreadProcessing,
"Background");
thread.start();
}
// Объект Runnable, который запускает метод для выполнения задач
// в фоновом режиме.
private Runnable doBackgroundThreadProcessing = new Runnable() {
public void run() {
backgroundThreadProcessing();
}
};
// Метод, который выполняет какие-то действия в фоновом режиме.
private void backgroundThreadProcessing() {
[ ... Трудоемкие операции ... ]
}
Напишем "плохое" приложение, неправильно использующее основной поток. Однажды мы писали программу для подсчёта ворон. На этот раз будем считать чёрных котов, которые перебегают нам дорогу. Зачем они это делают - молчит наука. Может быть собранная статистика поможет разгадать тайну. Добавим на экран активности кнопки и текстовую метку. Код для щелчка кнопки.
public void onClick(View view) {
long endTime = System.currentTimeMillis() + 20 * 1000;
while (System.currentTimeMillis() < endTime) {
synchronized (this) {
try {
wait(endTime - System.currentTimeMillis());
} catch (Exception e) {
}
}
}
TextView infoTextView =
(TextView) findViewById(R.id.textViewInfo);
infoTextView.setText("Сегодня коты перебегали дорогу: " + mCounter++ + " раз");
}
Для имитации тяжёлой работы программа делает паузу на двадцать секунд, а потом выводит текст с подсчётом котов. Если нажать на кнопку один раз и подождать двадцать секунд, то программа отработает как положено. Но представьте себе, что вы нажали на кнопку один раз. Программа запустила паузу. Вы, не дожидаясь окончания паузы, снова нажали на кнопку. Программа должна выполнить вашу команду, но предыдущая команда ещё не отработала и наступает конфликт. Попробуйте нажать на кнопку несколько раз с небольшими перерывами. В какой-то момент приложение зависнет и выведет системное диалоговое окно:
В реальных приложениях такое окно может разозлить пользователя и он поставит низкую оценку вашему приложению.
В данном случае ошибку вызывает не сам вывод текста в текстовой метке, который, к слову, тоже выполняется в основном потоке, а сам щелчок кнопки. Если вы закомментируете последние две строчки кода, связанные с TextView, то ошибка сохранится.
Вам необходимо перенести трудоёмкую задачу в отдельный поток. Для этого создаётся экземпляр класса Runnable, у которого есть метод run(). Далее создаётся объект Thread, в конструкторе у которого указывается созданный Runnable. После этого можно запускать новый поток с помощью метода start(). Перепишем пример.
public void onClick(View view) {
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
// Переносим сюда старый код
long endTime = System.currentTimeMillis()
+ 20 * 1000;
while (System.currentTimeMillis() < endTime) {
synchronized (this) {
try {
wait(endTime -
System.currentTimeMillis());
} catch (Exception e) {
}
}
}
Log.i("Thread", "Сегодня коты перебегали дорогу: " + mCounter++ + " раз");
// Нельзя!
// TextView infoTextView =
// (TextView) findViewById(R.id.textViewInfo);
// infoTextView.setText("Сегодня коты перебегали дорогу: " + mCounter++ + " раз");
}
};
Thread thread = new Thread(runnable);
thread.start();
}
Весь код мы перенесли в метод run(). Теперь вы можете безостановочно щёлкать по кнопке. На этот раз приложение сохранит свою работоспособность. Чтобы в этом убедиться, в код добавлено протоколирование логов Log.i(). При каждом нажатии создаётся новый поток, в котором выполняется код. Потоки друг другу не мешают и дожидаются своей очереди, когда система позволит им отработать.
Основной поток также называют UI-потоком. Имено в главном потоке можно обновить текст у текстовой метки. В создаваемых нами потоках это делать нельзя. Если вы уберёте комментарии с последнего примера и запустите проект, то получите сообщение об ошибке.
Нужен некий посредник между создаваемыми потоками и основным UI-потоком. В роли такого посредника служит класс Handler (полное название класса android.os.Handler, не перепутайте). Вам нужно создать экземпляр класса и указать код, который нужно выполнить.
Handler handler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
TextView infoTextView =
(TextView) findViewById(R.id.textViewInfo);
infoTextView.setText("Сегодня коты перебегали дорогу: " + mCounter++ + " раз");
}
};
После строчки кода с Log.i() добавьте вызов метода посредника.
Log.i("Thread", "Сегодня коты перебегали дорогу: " + mCounter++ + " раз");
handler.sendEmptyMessage(0);
// Нельзя!
// TextView infoTextView =
// (TextView) findViewById(R.id.textViewInfo);
// infoTextView.setText("Сегодня коты перебегали дорогу: " + mCounter++ + " раз");
Поток вызывает посредника, который в свою очередь обновляет интерфейс. В нашем случае посредник посылает пустое сообщение от потока.
Но бывает так, что от потока требуется получить информацию для обработки. Ниже упрощённый пример.
public void onClick(View view) {
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
Message msg = handler.obtainMessage();
Bundle bundle = new Bundle();
SimpleDateFormat dateFormat =
new SimpleDateFormat("HH:mm:ss MM/dd/yyyy",
Locale.US);
String dateString =
dateFormat.format(new Date());
bundle.putString("Key", dateString);
msg.setData(bundle);
handler.sendMessage(msg);
}
};
Thread thread = new Thread(runnable);
thread.start();
}
Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Bundle bundle = msg.getData();
String date = bundle.getString("Key");
TextView infoTextView =
(TextView) findViewById(R.id.textViewInfo);
infoTextView.setText(date);
}
};
Предположим, мы разрабатываем собственный проигрыватель. У нас есть кнопка Play, которая вызывает метод play() для воспроизведения музыки:
Button playButton = (Button) findViewById(R.id.play);
playButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener()) {
public void onClick(View v) {
play(); // вызываем воспроизведение
}
}
Теперь запустим метод в другом потоке. Сначала создаётся новый поток. Далее описывается объект Runnable в конструкторе потока. А внутри созданного потока вызываем наш метод play(). И, наконец, запускаем поток.
Thread myThread = new Thread( // создаём новый поток
new Runnable() { // описываем объект Runnable в конструкторе
public void run() {
play(); // вызываем метод воспроизведения
}
}
);
Иногда требуется временно приостановить поток ("усыпить"):
// засыпаем на 2 секунды (в миллисекундах)
myThread.sleep(2000);
Для установки приоритета процесса используется метод setPriority(), который вызывается до запуска потока. Значение приоритета может варьироваться от Thread.MIN_PRIORITY (1) до Thread.MAX_PRIORITY (10):
myThread.setPriority(10);
myThread.start();
У потока есть метод stop(), но использовать его не рекомендуется, поскольку он оставляет приложение в неопределённом состоянии. Обычно используют такой подход:
if (myThread != null) {
Thread dummy = myThread;
myThread = null;
dummy.interrupt();
}
Существует и другой способ, когда все запускаемые потоки объявляются демонами. В этом случае все запущенные потоки будут автоматически завершены при завершении основного потока приложения:
myThread.setDaemon(true);
myThread.start();
