Android studio потоки примеры

Потоки

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.

Использование фоновых потоков

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.

• Activity.runOnUiThread(Runnable)
• View.post(Runnable)
• View.postDelayed(Runnable, long)
• Handlers
• AsyncTask

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:

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.

Плохое приложение

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.

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.

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.

После строчки кода с Log.i() добавьте вызов метода посредника.

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.

Запуск потока

Предположим, мы разрабатываем собственный проигрыватель. У нас есть кнопка Play, которая вызывает метод play() для воспроизведения музыки:

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.

Усыпить поток

Иногда требуется временно приостановить поток («усыпить»):

Приоритет потоков

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):

Отмена выполнения потока

У потока есть метод stop(), но использовать его не рекомендуется, поскольку он оставляет приложение в неопределённом состоянии. Обычно используют такой подход:

Существует и другой способ, когда все запускаемые потоки объявляются демонами. В этом случае все запущенные потоки будут автоматически завершены при завершении основного потока приложения:

Источник

Полный список

— рассмотрим еще пару способов запуска Runnable в UI-потоке

Мы подробно рассмотрели Handler и увидели, что он умеет. Главное его достоинство – это умение выполнять код в UI-потоке. Существует еще пара способов выполнять Runnable в UI-потоке. Это методы:

Первые два похожи и отправляют Runnable на немедленную обработку. Я не знаю в чем их принципиальное отличие. Если у вас есть соображения на этот счет, пишите на форуме в ветке этого урока. А третий метод позволяет указать задержку выполнения Runnable.

Создадим приложение и опробуем эти методы.

Project name: P0851_RunnableUIThread
Build Target: Android 2.3.3
Application name: RunnableUIThread
Package name: ru.startandroid.develop.p0851runnableuithread
Create Activity: MainActivity

TextView, которое будем обновлять из нового потока.

В onCreate создаем новый поток. В нем мы через паузы выполняем runn1 и runn2, и планируем runn3 с задержкой в 2000 мсек, используя вышеупомянутые методы.

runn1, runn2 и runn3 – это просто Runnable, которые обновляют текст в TextView. Они должны быть выполнены в UI-потоке.

Все сохраним и запустим. Экран пустой.

Через 2 сек выполняется runn1

Еще через секунду runn2

И еще через 2 секунды срабатывает runn3, который был отложен на 2 сек.

Тем самым, если ваши алгоритмы не особо сложны, можно использовать эти методы для выполнения кода в UI-потоке. Если же нужны навороты и алгоритм достаточно сложен, то используем Handler.

На следующем уроке:

— создаем несложный пример с AsyncTask

Присоединяйтесь к нам в Telegram:

— в канале StartAndroid публикуются ссылки на новые статьи с сайта startandroid.ru и интересные материалы с хабра, medium.com и т.п.

— в чатах решаем возникающие вопросы и проблемы по различным темам: Android, Kotlin, RxJava, Dagger, Тестирование

— ну и если просто хочется поговорить с коллегами по разработке, то есть чат Флудильня

— новый чат Performance для обсуждения проблем производительности и для ваших пожеланий по содержанию курса по этой теме

Источник

Полный список

— разбираемся, что такое Handler и зачем он нужен

Для полного понимания урока желательно иметь представление о потоках (threads) в Java.

Так просто ведь и не объяснишь, что такое Handler. Можете попробовать почитать официальное описание, но там достаточно нетривиально и мало написано. Я попробую здесь в двух словах рассказать.

В Android к потоку (thread) может быть привязана очередь сообщений. Мы можем помещать туда сообщения, а система будет за очередью следить и отправлять сообщения на обработку. При этом мы можем указать, чтобы сообщение ушло на обработку не сразу, а спустя определенное кол-во времени.

Handler — это механизм, который позволяет работать с очередью сообщений. Он привязан к конкретному потоку (thread) и работает с его очередью. Handler умеет помещать сообщения в очередь. При этом он ставит самого себя в качестве получателя этого сообщения. И когда приходит время, система достает сообщение из очереди и отправляет его адресату (т.е. в Handler) на обработку.

Handler дает нам две интересные и полезные возможности:

1) реализовать отложенное по времени выполнение кода

2) выполнение кода не в своем потоке

Подозреваю, что стало не сильно понятнее, что такое Handler, а главное – зачем он вообще нужен 🙂 . В ближайшие несколько уроков будем с этим разбираться, и все станет понятно.

В этом уроке сделаем небольшое приложение. Оно будет эмулировать какое-либо долгое действие, например закачку файлов и в TextView выводить кол-во закачанных файлов. С помощью этого примера мы увидим, зачем может быть нужен Handler.

Project name: P0801_Handler
Build Target: Android 2.3.3
Application name: Handler
Package name: ru.startandroid.develop.p0801handler
Create Activity: MainActivity

ProgressBar у нас будет крутиться всегда. Позже станет понятно, зачем. TextView – для вывода информации о закачке файлов. Кнопка Start будет стартовать закачку. Кнопка Test будет просто выводить в лог слово test.

В обработчике кнопки Start мы организуем цикл для закачки файлов. В каждой итерации цикла выполняем метод downloadFile (который эмулирует закачку файла), обновляем TextView и пишем в лог информацию о том, что кол-во закачанных файлов изменилось. Итого у нас должны закачаться 10 файлов и после закачки каждого из них лог и экран должны показывать, сколько файлов уже закачано.

По нажатию кнопки Test – просто выводим в лог сообщение.

downloadFile – эмулирует закачку файла, это просто пауза в одну секунду.

Все сохраним и запустим приложение.

Мы видим, что ProgressBar крутится. Понажимаем на кнопку Test, в логах появляется test. Все в порядке, приложение отзывается на наши действия.

Теперь расположите AVD на экране монитора так, чтобы он не перекрывал вкладку логов в Eclipse (LogCat). Нам надо будет видеть их одновременно.

Если мы нажмем кнопку Start, то мы должны наблюдать, как обновляется TextView и пишется лог после закачки очередного файла. Но на деле будет немного не так. Наше приложение просто «зависнет» и перестанет реагировать на нажатия. Остановится ProgressBar, не будет обновляться TextView, и не будет нажиматься кнопка Test. Т.е. UI (экран) для нас станет недоступным. И только по логам будет понятно, что приложение на самом деле работает и файлы закачиваются. Нажмите Start и убедитесь.

Экран «висит», а логи идут. Как только все 10 файлов будут закачаны, приложение оживет и снова станет реагировать на ваши нажатия.

А все почему? Потому что работа экрана обеспечивается основным потоком приложения. А мы заняли весь этот основной поток под свои нужды. В нашем случае, как будто под закачку файлов. И как только мы закончили закачивать файлы – поток освободился, и экран стал снова обновляться и реагировать на нажатия.

Для тех, кто имеет опыт кодинга на Java, я ничего нового не открыл. Для остальных же, надеюсь, у меня получилось доступно объяснить. Тут надо понять одну вещь — основной поток приложения отвечает за экран. Этот поток ни в коем случае нельзя грузить чем-то тяжелым – экран просто перестает обновляться и реагировать на нажатия. Если у вас есть долгоиграющие задачи – их надо вынести в отдельный поток. Попробуем это сделать.

Т.е. мы просто помещаем весь цикл в новый поток и запускаем его. Теперь закачка файлов пойдет в этом новом потоке. А основной поток будет не занят и сможет без проблем прорисовывать экран и реагировать на нажатия. А значит, мы будем видеть изменение TextView после каждого закачанного файла и крутящийся ProgressBar. И, вообще, сможем полноценно взаимодействовать с приложением. Казалось бы, вот оно счастье 🙂

Все сохраним и запустим приложение. Жмем Start.

Приложение вылетело с ошибкой. Смотрим лог ошибок в LogCat. Там есть строки:

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

Смотрим, что за код у нас в MainActivity.java в 37-й строке:

При попытке выполнить этот код (не в основном потоке) мы получили ошибку «Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views». Если по-русски, то «Только оригинальный поток, создавший view-компоненты, может взаимодействовать с ними». Т.е. работа с view-компонентами доступна только из основного потока. А новые потоки, которые мы создаем, не имеют доступа к элементам экрана.

Т.е. с одной стороны нельзя загружать основной поток тяжелыми задачами, чтобы не «вешался» экран. С другой стороны – новые потоки, созданные для выполнения тяжелых задач, не имеют доступа к экрану, и мы не сможем из них показать пользователю, что наша тяжелая задача как-то движется.

Тут нам поможет Handler. План такой:

— мы создаем в основном потоке Handler
— в потоке закачки файлов обращаемся к Handler и с его помощью помещаем в очередь сообщение для него же самого
— система берет это сообщение, видит, что адресат – Handler, и отправляет сообщение на обработку в Handler
— Handler, получив сообщение, обновит TextView

Чем это отличается от нашей предыдущей попытки обновить TextView из другого потока? Тем, что Handler был создан в основном потоке, и обрабатывать поступающие ему сообщения он будет в основном потоке, а значит, будет иметь доступ к экранным компонентам и сможет поменять текст в TextView. Получить доступ к Handler из какого-либо другого потока мы сможем без проблем, т.к. основной поток монополизирует только доступ к UI. А элементы классов (в нашем случае это Handler в MainActivity.java) доступны в любых потоках. Таким образом Handler выступит в качестве «моста» между потоками.

Перепишем метод onCreate:

Здесь мы создаем Handler и в нем реализуем метод обработки сообщений handleMessage. Мы извлекаем из сообщения атрибут what – это кол-во закачанных файлов. Если оно равно 10, т.е. все файлы закачаны, мы активируем кнопку Start. (кол-во закачанных файлов мы сами кладем в сообщение — сейчас увидите, как)

Метод onclick перепишем так:

Мы деактивируем кнопку Start перед запуском закачки файлов. Это просто защита, чтобы нельзя было запустить несколько закачек одновременно. А в процессе закачки, после каждого закачанного файла, отправляем (sendEmptyMessage) для Handler сообщение с кол-вом уже закачанных файлов. Handler это сообщение примет, извлечет из него кол-во файлов и обновит TextView.

Все сохраняем и запускаем приложение. Жмем кнопку Start.

Кнопка Start стала неактивной, т.к. мы ее сами выключили. А TextView обновляется, ProgressBar крутится и кнопка Test нажимается. Т.е. и закачка файлов идет, и приложение продолжает работать без проблем, отображая статус закачки.

Когда все файлы закачаются, кнопка Start снова станет активной.

Подытожим все вышесказанное.

1) Сначала мы попытались грузить приложение тяжелой задачей в основном потоке. Это привело к тому, что мы потеряли экран – он перестал обновляться и отвечать на нажатия. Случилось это потому, что за экран отвечает основной поток приложения, а он был сильно загружен.

2) Мы создали отдельный поток и выполнили весь тяжелый код там. И это бы сработало, но нам надо было обновлять экран в процессе работы. А из не основного потока доступа к экрану нет. Экран доступен только из основного потока.

3) Мы создали Handler в основном потоке. А из нового потока отправляли для Handler сообщения, чтобы он нам обновлял экран. В итоге Handler помог нам обновлять экран не из основного потока.

Достаточно сложный урок получился. Наверняка, мало, что понятно. Не волнуйтесь, в этом уроке я просто показал, в какой ситуации Handler может быть полезен. А методы работы с ним мы рассмотрим подробно в следующих уроках.

Eclipse может подчеркивать Handler желтым цветом и ругаться примерно такими словами: «This Handler class should be static or leaks might occur«. Тем самым он сообщает нам, что наш код немного плох и может вызвать утечку памяти. Тут он прав абсолютно, но я в своих уроках все-таки буду придерживаться этой схемы, чтобы не усложнять.

А на форуме я отдельно расписал, почему может возникнуть утечка и как это можно пофиксить. Как закончите тему Handler-ов, обязательно загляните туда и почитайте — http://forum.startandroid.ru/viewtopic.php?f=30&t=1870.

На следующем уроке:

— посылаем простейшее сообщение для Handler

Присоединяйтесь к нам в Telegram:

— в канале StartAndroid публикуются ссылки на новые статьи с сайта startandroid.ru и интересные материалы с хабра, medium.com и т.п.

— в чатах решаем возникающие вопросы и проблемы по различным темам: Android, Kotlin, RxJava, Dagger, Тестирование

— ну и если просто хочется поговорить с коллегами по разработке, то есть чат Флудильня

— новый чат Performance для обсуждения проблем производительности и для ваших пожеланий по содержанию курса по этой теме

Источник