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Android中子线程真的不能更新UI吗?

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发表于 2018-1-4 17:39:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
Android的UI访问是没有加锁的,这样在多个线程访问UI是不安全的。所以Android中规定只能在UI线程中访问UI。
但是有没有极端的情况?使得我们在子线程中访问UI也可以使程序跑起来呢?接下来我们用一个例子去证实一下。
新建一个工程,activity_main.xml布局如下所示:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent"    >    <TextView        android:id="@+id/main_tv"        android:layout_width="wrap_content"        android:layout_height="wrap_content"        android:textSize="18sp"        android:layout_centerInParent="true"        /></RelativeLayout>很简单,只是添加了一个居中的TextView
MainActivity代码如下所示:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private TextView main_tv;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        main_tv = (TextView) findViewById(R.id.main_tv);        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                main_tv.setText("子线程中访问");            }        }).start();    }}也是很简单的几行,在onCreate方法中创建了一个子线程,并进行UI访问操作。
点击运行。你会发现即使在子线程中访问UI,程序一样能跑起来。结果如下所示:

咦,那为嘛以前在子线程中更新UI会报错呢?难道真的可以在子线程中访问UI?
先不急,这是一个极端的情况,修改MainActivity如下:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private TextView main_tv;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        main_tv = (TextView) findViewById(R.id.main_tv);        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                try {                    Thread.sleep(200);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }                main_tv.setText("子线程中访问");            }        }).start();    }}让子线程睡眠200毫秒,醒来后再进行UI访问。
结果你会发现,程序崩了。这才是正常的现象嘛。抛出了如下很熟悉的异常:
android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.
at android.view.ViewRootImpl.checkThread(ViewRootImpl.java:6581)
                                                                                                                                            at android.view.ViewRootImpl.requestLayout(ViewRootImpl.java:924)  
……
作为一名开发者,我们应该认真阅读一下这些异常信息,是可以根据这些异常信息来找到为什么一开始的那种情况可以访问UI的。那我们分析一下异常信息:
首先,从以下异常信息可以知道
at android.view.ViewRootImpl.checkThread(ViewRootImpl.java:6581)这个异常是从android.view.ViewRootImpl的checkThread方法抛出的。
那现在跟进ViewRootImpl的checkThread方法瞧瞧,源码如下:
void checkThread() {    if (mThread != Thread.currentThread()) {        throw new CalledFromWrongThreadException(                "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");    }}只有那么几行代码而已的,而mThread是主线程,在应用程序启动的时候,就已经被初始化了。
由此我们可以得出结论:
在访问UI的时候,ViewRootImpl会去检查当前是哪个线程访问的UI,如果不是主线程,那就会抛出如下异常:
Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views这好像并不能解释什么?继续看到异常信息
at android.view.ViewRootImpl.requestLayout(ViewRootImpl.java:924)那现在就看看requestLayout方法,
@Overridepublic void requestLayout() {    if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {        checkThread();        mLayoutRequested = true;        scheduleTraversals();    }}这里也是调用了checkThread()方法来检查当前线程,咦?除了检查线程好像没有什么信息。那再点进scheduleTraversals()方法看看
void scheduleTraversals() {    if (!mTraversalScheduled) {        mTraversalScheduled = true;        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();        mChoreographer.postCallback(                Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);        if (!mUnbufferedInputDispatch) {            scheduleConsumeBatchedInput();        }        notifyRendererOfFramePending();        pokeDrawLockIfNeeded();    }}注意到postCallback方法的的第二个参数传入了很像是一个后台任务。那再点进去
final class TraversalRunnable implements Runnable {    @Override    public void run() {        doTraversal();    }}找到了,那么继续跟进doTraversal()方法。
void doTraversal() {    if (mTraversalScheduled) {        mTraversalScheduled = false;        mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);        if (mProfile) {            Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");        }        performTraversals();        if (mProfile) {            Debug.stopMethodTracing();            mProfile = false;        }    }}可以看到里面调用了一个performTraversals()方法,View的绘制过程就是从这个performTraversals方法开始的。PerformTraversals方法的代码有点长就不贴出来了,如果继续跟进去就是学习View的绘制了。而我们现在知道了,每一次访问了UI,Android都会重新绘制View。这个是很好理解的。
分析到了这里,其实异常信息对我们帮助也不大了,它只告诉了我们子线程中访问UI在哪里抛出异常。
而我们会思考:当访问UI时,ViewRootImpl会调用checkThread方法去检查当前访问UI的线程是哪个,如果不是UI线程则会抛出异常,这是没问题的。但是为什么一开始在MainActivity的onCreate方法中创建一个子线程访问UI,程序还是正常能跑起来呢??
唯一的解释就是执行onCreate方法的那个时候ViewRootImpl还没创建,无法去检查当前线程。
那么就可以这样深入进去。寻找ViewRootImpl是在哪里,是什么时候创建的。好,继续前进
在ActivityThread中,我们找到handleResumeActivity方法,如下:
final void handleResumeActivity(IBinder token,        boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume) {    // If we are getting ready to gc after going to the background, well    // we are back active so skip it.    unscheduleGcIdler();    mSomeActivitiesChanged = true;    // TODO Push resumeArgs into the activity for consideration    ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);    if (r != null) {        final Activity a = r.activity;        //代码省略            r.activity.mVisibleFromServer = true;            mNumVisibleActivities++;            if (r.activity.mVisibleFromClient) {                r.activity.makeVisible();            }        }      //代码省略    }可以看到内部调用了performResumeActivity方法,这个方法看名字肯定是回调onResume方法的入口的,那么我们还是跟进去瞧瞧。
public final ActivityClientRecord performResumeActivity(IBinder token,        boolean clearHide) {    ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);    if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Performing resume of " + r            + " finished=" + r.activity.mFinished);    if (r != null && !r.activity.mFinished) {    //代码省略            r.activity.performResume();    //代码省略    return r;}可以看到r.activity.performResume()这行代码,跟进 performResume方法,如下:
final void performResume() {    performRestart();    mFragments.execPendingActions();    mLastNonConfigurationInstances = null;    mCalled = false;    // mResumed is set by the instrumentation    mInstrumentation.callActivityOnResume(this);    //代码省略}Instrumentation调用了callActivityOnResume方法,callActivityOnResume源码如下:
public void callActivityOnResume(Activity activity) {    activity.mResumed = true;    activity.onResume();    if (mActivityMonitors != null) {        synchronized (mSync) {            final int N = mActivityMonitors.size();            for (int i=0; i<N; i++) {                final ActivityMonitor am = mActivityMonitors.get(i);                am.match(activity, activity, activity.getIntent());            }        }    }}找到了,activity.onResume()。这也证实了,performResumeActivity方法确实是回调onResume方法的入口。
那么现在我们看回来handleResumeActivity方法,执行完performResumeActivity方法回调了onResume方法后,
会来到这一块代码:
r.activity.mVisibleFromServer = true;mNumVisibleActivities++;if (r.activity.mVisibleFromClient) {    r.activity.makeVisible();}activity调用了makeVisible方法,这应该是让什么显示的吧,跟进去探探。
void makeVisible() {    if (!mWindowAdded) {        ViewManager wm = getWindowManager();        wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());        mWindowAdded = true;    }    mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);}往WindowManager中添加DecorView,那现在应该关注的就是WindowManager的addView方法了。而WindowManager是一个接口来的,我们应该找到WindowManager的实现类才行,而WindowManager的实现类是WindowManagerImpl。
找到了WindowManagerImpl的addView方法,如下:
@Overridepublic void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {    applyDefaultToken(params);    mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);}里面调用了WindowManagerGlobal的addView方法,那现在就锁定
WindowManagerGlobal的addView方法:
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,        Display display, Window parentWindow) {    //代码省略      ViewRootImpl root;    View panelParentView = null;    //代码省略        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);        view.setLayoutParams(wparams);        mViews.add(view);        mRoots.add(root);        mParams.add(wparams);    }    // do this last because it fires off messages to start doing things    try {        root.setView(view, wparams, panelParentView);    } catch (RuntimeException e) {        // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.        synchronized (mLock) {            final int index = findViewLocked(view, false);            if (index >= 0) {                removeViewLocked(index, true);            }        }        throw e;    }}终于击破,ViewRootImpl是在WindowManagerGlobal的addView方法中创建的。
回顾前面的分析,总结一下:
ViewRootImpl的创建在onResume方法回调之后,而我们一开篇是在onCreate方法中创建了子线程并访问UI,在那个时刻,ViewRootImpl是没有创建的,无法检测当前线程是否是UI线程,所以程序没有崩溃一样能跑起来,而之后修改了程序,让线程休眠了200毫秒后,程序就崩了。很明显200毫秒后ViewRootImpl已经创建了,可以执行checkThread方法检查当前线程。
这篇博客的分析如题目一样,Android中子线程真的不能更新UI吗?在onCreate方法中创建的子线程访问UI是一种极端的情况,这个不仔细分析源码是不知道的。我是最近看了一个面试题,才发现这个。

来自:http://www.apkbus.com/blog-822719-76802.html



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