与UI线程通信
最后更新于：2022-04-01 01:47:12
> 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);
}
...
}
...
}
...
}
...
}
~~~