再谈子线程-居然可以在非UI线程中更新UI

时间:2022-12-25 05:11:19

我们常常听到这么一句话:更新UI要在UI线程(或者说主线程)中去更新,不要在子线程中更新UI,而Android官方也建议我们不要在非UI线程直接更新UI。

事实是不是如此呢,做一个实验:

更新之前:

再谈子线程-居然可以在非UI线程中更新UI

代码:

package com.bourne.android_common.ServiceDemo;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
import com.bourne.android_common.R;

public class ThreadActivity extends AppCompatActivity {

private Thread thread;
private TextView textView;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_thread);
textView = (TextView) findViewById(R.id.textView);

thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
textView.setText("text text text");
}
});

thread.start();
}

@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
}
}

这里在Activity里面新建了一个子线程去更新UI,按理说会报错啊,可是执行结果是并没有报错,如图所示:

再谈子线程-居然可以在非UI线程中更新UI

接下来让线程休眠一下:

package com.bourne.android_common.ServiceDemo;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

import com.bourne.android_common.R;

public class ThreadActivity extends AppCompatActivity {

private Thread thread;
private TextView textView;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_thread);
textView = (TextView) findViewById(R.id.textView);

thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {

try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

textView.setText("text text text");
}
});

thread.start();
}

}

应用报错,抛出异常:

android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views

只有创建View层次结构的线程才能修改View,我们在非UI主线程里面更新了View,所以会报错


因为在OnCreate里面睡眠了一下才报错,这是为什么呢?

Android通过检查我们当前的线程是否为UI线程从而抛出一个自定义的AndroidRuntimeException来提醒我们“Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views”并强制终止程序运行,具体的实现在ViewRootImpl类的checkThread方法中:

@SuppressWarnings({"EmptyCatchBlock", "PointlessBooleanExpression"})  
public final class ViewRootImpl implements ViewParent,
View.AttachInfo.Callbacks, HardwareRenderer.HardwareDrawCallbacks {

// 省去海量代码…………………………

void checkThread() {
if (mThread != Thread.currentThread()) {
throw new CalledFromWrongThreadException(
"Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
}
}

// 省去巨量代码……………………
}

这就是Android在4.0后对我们做出的一个限制。

其实造成这个现象的根本原因是:

还没有到执行checkThread方法去检查我们的当前线程那一步。”Android对UI事件的处理需要依赖于Message Queue,当一个Msg被压入MQ到处理这个过程并非立即的,它需要一段事件,我们在线程中通过Thread.sleep(200)在等,在等什么呢?在等ViewRootImpl的实例对象被创建。”

ViewRootImpl的实例对象是在OnResume中创建的啊!

看onResume方法的调度,其在ActivityThread中通过handleResumeActivity调度:

public final class ActivityThread {  
// 省去海量代码…………………………

final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward,
boolean reallyResume) {
unscheduleGcIdler();

ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);

if (r != null) {
final Activity a = r.activity;

// 省去无关代码…………

final int forwardBit = isForward ?
WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION : 0;

boolean willBeVisible = !a.mStartedActivity;
if (!willBeVisible) {
try {
willBeVisible = ActivityManagerNative.getDefault().willActivityBeVisible(
a.getActivityToken());
} catch (RemoteException e) {
}
}
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
r.window = r.activity.getWindow();
View decor = r.window.getDecorView();
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
ViewManager wm = a.getWindowManager();
WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
a.mDecor = decor;
l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
l.softInputMode |= forwardBit;
if (a.mVisibleFromClient) {
a.mWindowAdded = true;
wm.addView(decor, l);
}

} else if (!willBeVisible) {
// 省去无关代码…………

r.hideForNow = true;
}

cleanUpPendingRemoveWindows(r);

if (!r.activity.mFinished && willBeVisible
&& r.activity.mDecor != null && !r.hideForNow) {
if (r.newConfig != null) {
// 省去无关代码…………

performConfigurationChanged(r.activity, r.newConfig);
freeTextLayoutCachesIfNeeded(r.activity.mCurrentConfig.diff(r.newConfig));
r.newConfig = null;
}

// 省去无关代码…………

WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
if ((l.softInputMode
& WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION)
!= forwardBit) {
l.softInputMode = (l.softInputMode
& (~WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION))
| forwardBit;
if (r.activity.mVisibleFromClient) {
ViewManager wm = a.getWindowManager();
View decor = r.window.getDecorView();
wm.updateViewLayout(decor, l);
}
}
r.activity.mVisibleFromServer = true;
mNumVisibleActivities++;
if (r.activity.mVisibleFromClient) {
r.activity.makeVisible();
}
}

if (!r.onlyLocalRequest) {
r.nextIdle = mNewActivities;
mNewActivities = r;

// 省去无关代码…………

Looper.myQueue().addIdleHandler(new Idler());
}
r.onlyLocalRequest = false;

// 省去与ActivityManager的通信处理

} else {
// 省略异常发生时对Activity的处理逻辑
}
}

// 省去巨量代码……………………
}

handleResumeActivity方法逻辑相对要复杂一些,除了对当前显示Window的逻辑判断以及没创建的初始化等等工作外其在最终会调用Activity的makeVisible方法

public class Activity extends ContextThemeWrapper 
implements LayoutInflater.Factory2,
Window.Callback, KeyEvent.Callback,
OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks2 {

// 省去海量代码…………………………

void makeVisible() {
if (!mWindowAdded) {
ViewManager wm = getWindowManager();
wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());
mWindowAdded = true;
}
mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);
}

// 省去巨量代码……………………
}

在makeVisible方法中逻辑相当简单,获取一个窗口管理器对象并将根视图DecorView添加到其中,addView的具体实现在WindowManagerGlobal中:

public final class WindowManagerGlobal {  
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
Display display, Window parentWindow) {
// 省去很多代码

ViewRootImpl root;

// 省去一行代码

synchronized (mLock) {
// 省去无关代码

root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);

// 省去一行代码

// 省去一行代码

mRoots.add(root);

// 省去一行代码
}

// 省去部分代码
}
}

在addView生成了一个ViewRootImpl对象并将其保存在了mRoots数组中,每当我们addView一次,就会生成一个ViewRootImpl对象,其实看到这里我们还可以扩展一下问题一个APP是否可以拥有多个根视图呢?答案是肯定的,因为只要我调用了addView方法,我们传入的View参数就可以被认为是一个根视图,但是!在framework的默认实现中有且仅有一个根视图,那就是我们上面makeVisible方法中addView进去的DecorView,所以为什么我们可以说一个APP虽然可以有多个Activity,但是每个Activity只会有一个Window一个DecorView一个ViewRootImpl,看到这里很多童鞋依然会问,也就是说在onResume方法被执行后我们的ViewRootImpl才会被生成对吧,但是为什么下面的代码依然可以正确运行呢:

package com.bourne.android_common.ServiceDemo;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

import com.bourne.android_common.R;

public class ThreadActivity extends AppCompatActivity {

private Thread thread;
private TextView textView;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_thread);
textView = (TextView) findViewById(R.id.textView);

thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
textView.setText("text text text");

}
});

thread.start();
}


@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
}
}

Activity.onResume前,ViewRootImpl实例没有建立,所以没有checkThread检查。但是使用了Thread.sleep(200)的时候,ViewRootImpl已经被创建完毕了,自然checkThread就起作用了,抛出异常顺理成章。

第一种做法中,虽然是在子线程中setText,但是这时候View还没画出来呢,所以并不会调用之后的invalidate,而相当于只是设置TextView的一个属性,不会invalidate,就没有后面的那些方法调用了,归根结底,就不会调用ViewRootImpl的checkThread,也就不会报错。而第二种方法,调用setText之后,就会引发后面的一系列的方法调用,VIew要刷新界面,ViewGroup要更新布局,计算子View的大小位置,到最后,ViewRootImpl就会checkThread,就崩了。

所以,严格上来说,第一种方法虽然在子线程了设置View属性,但是不能够归结到”更新View”的范畴,因为还没画出来呢,就没有所谓的更新。

当我们执行Thread.sleep时候,这时候onStart、onResume都执行了,子线程再调用setText的时候,就会崩溃。

那么说,在onStart()或者onResume()里面执行线程操作UI也是可以的:

    @Override
protected void onStart() {
super.onStart();
thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
textView.setText("text text text");

}
});
thread.start();
}
    @Override
protected void onResume() {
super.onResume();
thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
textView.setText("text text text");

}
});
thread.start();
}

注意的是:当你在来回切换界面的时候,onStart()和onResume()是会再执行一遍的,这时候程序就崩溃了!


1、能不能在非UI线程中更新UI呢?
答案:能、当然可以

2、View的运行和Activity的生命周期有什么必然联系吗?
答案:没有、或者隐晦地说没有必然联系

3、除了Handler外是否还有更简便的方式在非UI线程更新UI呢?
答案:有、而且还不少,Activity.runOnUiThread(Runnable)、View.Post(Runnable)、View.PostDelayed(Runnable,long)、AsyncTask、其内部实现原理都是向此View的线程的内部消息队列发送一个Message消息,并传送数据和处理方式,省去了自己再写一个专门的Handler去处理。

4、在子线程里面用Toast也会报错,加上Looper.prepare和Looper.loop就可以了,这里可以这样做吗?
答案当然是不可以。Toast和View本质上是不一样的,Toast在子线程报错,是因为Toast的显示需要添加到一个MessageQueue中,然后Looper取出来,发给Handler调用显示,子线程因为没有Looper,所以需要加上Looper.prepare和Looper.loop创建一个Looper,但是实质上,这还是在子线程调用,所以还是会报错的!

5、为什么Android要求只能在UI主线程中更改View呢
这就要说到Android的单线程模型了,因为如果支持多线程修改View的话,由此产生的线程同步和线程安全问题将是非常繁琐的,所以Android直接就定死了,View的操作必须在UI线程,从而简化了系统设计。


参考文章