與UI線程通信

編寫:AllenZheng1991 - 原文:http://developer.android.com/training/multiple-threads/communicate-ui.html

在前面的課程中你學習瞭如何在一個被ThreadPoolExecutor管理的線程中開啟一個任務。最後這一節課將會向你展示如何從執行的任務中發送數據給運行在UI線程中的對象。這個功能允許你的任務可以做後臺工作，然後把得到的結果數據轉移給UI元素使用，例如位圖數據。

任何一個APP都有自己特定的一個線程用來運行UI對象，比如View對象，這個線程我們稱之為UI線程。只有運行在UI線程中的對象能訪問運行在其它線程中的對象。因為你的任務執行的線程來自一個線程池而不是執行在UI線程，所以他們不能訪問UI對象。為了把數據從一個後臺線程轉移到UI線程，需要使用一個運行在UI線程裡的Handler。

##在UI線程中定義一個Handler

Handler屬於Android系統的線程管理框架的一部分。一個Handler對象用於接收消息和執行處理消息的代碼。一般情況下，如果你為一個新線程創建了一個Handler，你還需要創建一個Handler，讓它與一個已經存在的線程關聯，用於這兩個線程之間的通信。如果你把一個Handler關聯到UI線程，處理消息的代碼就會在UI線程中執行。

你可以在一個用於創建你的線程池的類的構造方法中實例化一個Handler對象，並把它定義為全局變量，然後通過使用Handler (Looper) 這一構造方法實例化它，用於關聯到UI線程。Handler(Looper)這一構造方法需要傳入了一個Looper對象，它是Android系統的線程管理框架中的另一部分。當你在一個特定的Looper實例的基礎上去實例化一個Handler時，這個Handler與Looper運行在同一個線程裡。例如：

private PhotoManager() {
...
    // Defines a Handler object that's attached to the UI thread
    mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
    ...

在這個Handler裡需要重寫handleMessage()方法。當這個Handler接收到由另外一個線程管理的Handler發送過來的新消息時，Android系統會自動調用這個方法，而所有線程對應的Handler都會收到相同信息。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;
            ...
        }
    ...
    }
}

下一部分將向你展示如何用Handler轉移數據。

##把數據從一個任務中轉移到UI線程

為了從一個運行在後臺線程的任務對象中轉移數據到UI線程中的一個對象，首先需要存儲任務對象中的數據和UI對象的引用；接下來傳遞任務對象和狀態碼給實例化Handler的那個對象。在這個對象裡，發送一個包含任務對象和狀態的Message給Handler也運行在UI線程中，所以它可以把數據轉移到UI線程。

###在任務對象中存儲數據

比如這裡有一個Runnable，它運行在一個編碼了一個Bitmap且存儲這個Bitmap到父類PhotoTask對象裡的後臺線程。這個Runnable同樣也存儲了狀態碼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類還包含一個用於給ImageView顯示Bitmap的handler。雖然Bitmap和ImageViewImageView的引用在同一個對象中，但你不能把這個Bitmap分配給ImageView去顯示，因為它們並沒有運行在UI線程中。

這時，下一步應該發送這個狀態給PhotoTask對象。

###發送狀態取決於對象層次

PhotoTask是下一個層次更高的對象，它包含將要展示數據的編碼數據和View對象的引用。它會收到一個來自PhotoDecodeRunnable的狀態碼，並把這個狀態碼單獨傳遞到一個包含線程池和Handler實例的對象：

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);
    }
    ...
}

###轉移數據到UI 從PhotoTask對象那裡，PhotoManager對象收到了一個狀態碼和一個PhotoTask對象的handler。因為狀態碼是TASK_COMPLETE，所以創建一個Message應該包含狀態和任務對象，然後把它發送給Handler：

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;
            ...
        }
        ...
    }

最終，Handler.handleMessage()會檢查每個傳入進來的Message，如果狀態碼是TASK_COMPLETE，這時任務就完成了，而傳入的Message裡的PhotoTask對象裡同時包含一個Bitmap和一個ImageView。因為Handler.handleMessage()運行在UI線程裡，所以它能安全地轉移Bitmap數據給ImageView：

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);
                    }
                    ...
                }
                ...
            }
            ...
    }
...
}