与UI线程通信 · Android Training官方培训课程中文版

> 编写:[AllenZheng1991](https://github.com/AllenZheng1991) - 原文:[http://developer.android.com/training/multiple-threads/communicate-ui.html](http://developer.android.com/training/multiple-threads/communicate-ui.html) 在前面的课程中你学习了如何在一个被[ThreadPoolExecutor](http://developer.android.com/reference/java/util/concurrent/ThreadPoolExecutor.html)管理的线程中开启一个任务。最后这一节课将会向你展示如何从执行的任务中发送数据给运行在UI线程中的对象。这个功能允许你的任务可以做后台工作，然后把得到的结果数据转移给UI元素使用，例如位图数据。任何一个APP都有自己特定的一个线程用来运行UI对象，比如[View](http://developer.android.com/reference/android/view/View.html)对象，这个线程我们称之为UI线程。只有运行在UI线程中的对象能访问运行在其它线程中的对象。因为你的任务执行的线程来自一个线程池而不是执行在UI线程，所以他们不能访问UI对象。为了把数据从一个后台线程转移到UI线程，需要使用一个运行在UI线程里的[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)。 ### 在UI线程中定义一个Handler [Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)属于Android系统的线程管理框架的一部分。一个[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)对象用于接收消息和执行处理消息的代码。一般情况下，如果你为一个新线程创建了一个[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)，你还需要创建一个[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)，让它与一个已经存在的线程关联，用于这两个线程之间的通信。如果你把一个[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)关联到UI线程，处理消息的代码就会在UI线程中执行。你可以在一个用于创建你的线程池的类的构造方法中实例化一个[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)对象，并把它定义为全局变量，然后通过使用[Handler (Looper) ](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html#Handler)这一构造方法实例化它，用于关联到UI线程。[Handler(Looper)](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html#Handler(android.os.Looper))这一构造方法需要传入了一个[Looper](http://developer.android.com/reference/android/os/Looper.html)对象，它是Android系统的线程管理框架中的另一部分。当你在一个特定的[Looper](http://developer.android.com/reference/android/os/Looper.html)实例的基础上去实例化一个[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)时，这个[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)与[Looper](http://developer.android.com/reference/android/os/Looper.html)运行在同一个线程里。例如： ~~~ private PhotoManager() { ... // Defines a Handler object that's attached to the UI thread mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()) { ... ~~~ 在这个[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)里需要重写[handleMessage()](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html#handleMessage(android.os.Message))方法。当这个[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)接收到由另外一个线程管理的[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)发送过来的新消息时，Android系统会自动调用这个方法，而所有线程对应的[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)都会收到相同信息。例如： ~~~ /* * handleMessage() defines the operations to perform when * the Handler receives a new Message to process. */ @Override public void handleMessage(Message inputMessage) { // Gets the image task from the incoming Message object. PhotoTask photoTask = (PhotoTask) inputMessage.obj; ... } ... } } ~~~ 下一部分将向你展示如何用[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)转移数据。 ### 把数据从一个任务中转移到UI线程为了从一个运行在后台线程的任务对象中转移数据到UI线程中的一个对象，首先需要存储任务对象中的数据和UI对象的引用；接下来传递任务对象和状态码给实例化[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)的那个对象。在这个对象里，发送一个包含任务对象和状态的[Message](http://developer.android.com/reference/android/os/Message.html)给[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)也运行在UI线程中，所以它可以把数据转移到UI线程。 ### 在任务对象中存储数据比如这里有一个[Runnable](http://developer.android.com/reference/java/lang/Runnable.html)，它运行在一个编码了一个[Bitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/Bitmap.html)且存储这个[Bitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/Bitmap.html)到父类_PhotoTask_对象里的后台线程。这个[Runnable](http://developer.android.com/reference/java/lang/Runnable.html)同样也存储了状态码_DECODE_STATE_COMPLETED_。 ~~~ // A class that decodes photo files into Bitmaps class PhotoDecodeRunnable implements Runnable { ... PhotoDecodeRunnable(PhotoTask downloadTask) { mPhotoTask = downloadTask; } ... // Gets the downloaded byte array byte[] imageBuffer = mPhotoTask.getByteBuffer(); ... // Runs the code for this task public void run() { ... // Tries to decode the image buffer returnBitmap = BitmapFactory.decodeByteArray( imageBuffer, 0, imageBuffer.length, bitmapOptions ); ... // Sets the ImageView Bitmap mPhotoTask.setImage(returnBitmap); // Reports a status of "completed" mPhotoTask.handleDecodeState(DECODE_STATE_COMPLETED); ... } ... } ... ~~~ _PhotoTask_类还包含一个用于给[ImageView](http://developer.android.com/reference/android/widget/ImageView.html)显示[Bitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/Bitmap.html)的handler。虽然[Bitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/Bitmap.html)和[ImageView](http://developer.android.com/reference/android/widget/ImageView.html)ImageView的引用在同一个对象中，但你不能把这个[Bitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/Bitmap.html)分配给[ImageView](http://developer.android.com/reference/android/widget/ImageView.html)去显示，因为它们并没有运行在UI线程中。这时，下一步应该发送这个状态给`PhotoTask`对象。 ### 发送状态取决于对象层次 _PhotoTask_是下一个层次更高的对象，它包含将要展示数据的编码数据和[View](http://developer.android.com/reference/android/view/View.html)对象的引用。它会收到一个来自_PhotoDecodeRunnable_的状态码，并把这个状态码单独传递到一个包含线程池和[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)实例的对象： ~~~ public class PhotoTask { ... // Gets a handle to the object that creates the thread pools sPhotoManager = PhotoManager.getInstance(); ... public void handleDecodeState(int state) { int outState; // Converts the decode state to the overall state. switch(state) { case PhotoDecodeRunnable.DECODE_STATE_COMPLETED: outState = PhotoManager.TASK_COMPLETE; break; ... } ... // Calls the generalized state method handleState(outState); } ... // Passes the state to PhotoManager void handleState(int state) { /* * Passes a handle to this task and the * current state to the class that created * the thread pools */ sPhotoManager.handleState(this, state); } ... } ~~~ ### 转移数据到UI 从_PhotoTask_对象那里，_PhotoManager_对象收到了一个状态码和一个_PhotoTask_对象的handler。因为状态码是_TASK_COMPLETE_，所以创建一个[Message](http://developer.android.com/reference/android/os/Message.html)应该包含状态和任务对象，然后把它发送给[Handler](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html)： ~~~ public class PhotoManager { ... // Handle status messages from tasks public void handleState(PhotoTask photoTask, int state) { switch (state) { ... // The task finished downloading and decoding the image case TASK_COMPLETE: /* * Creates a message for the Handler * with the state and the task object */ Message completeMessage = mHandler.obtainMessage(state, photoTask); completeMessage.sendToTarget(); break; ... } ... } ~~~ 最终，[Handler.handleMessage()](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html#handleMessage(android.os.Message))会检查每个传入进来的[Message](http://developer.android.com/reference/android/os/Message.html)，如果状态码是_TASK_COMPLETE_，这时任务就完成了，而传入的[Message](http://developer.android.com/reference/android/os/Message.html)里的_PhotoTask_对象里同时包含一个[Bitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/Bitmap.html)和一个[ImageView](http://developer.android.com/reference/android/widget/ImageView.html)。因为[Handler.handleMessage()](http://developer.android.com/reference/android/os/Handler.html#handleMessage(android.os.Message))运行在UI线程里，所以它能安全地转移[Bitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/Bitmap.html)数据给[ImageView](http://developer.android.com/reference/android/widget/ImageView.html)： ~~~ private PhotoManager() { ... mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()) { @Override public void handleMessage(Message inputMessage) { // Gets the task from the incoming Message object. PhotoTask photoTask = (PhotoTask) inputMessage.obj; // Gets the ImageView for this task PhotoView localView = photoTask.getPhotoView(); ... switch (inputMessage.what) { ... // The decoding is done case TASK_COMPLETE: /* * Moves the Bitmap from the task * to the View */ localView.setImageBitmap(photoTask.getImage()); break; ... default: /* * Pass along other messages from the UI */ super.handleMessage(inputMessage); } ... } ... } ... } ... } ~~~