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OPhone联网应用开发中的线程管理与界面更新
http://www.ophonesdn.com/blog/mingjava/showBlog/publicshow/8e5d47ca-beda-4c1d-9ea7-4c8542db1ec8?count=&max=&index=
连接互联网的能力大大提升了移动电话的业务范围,中国移动很多出色的业务,像移动随身听,飞信等都是基于网络连接的应用程序,这也说明未来的移动互联网领 域大有可为。因此深入掌握的联网应用程序的开发和设计至关重要。本文主要介绍在开发联网应用过程中如何管理线程,如何从主线程之外更新界面。
为什么需要线程
假设需要开发一个联网应用程序,需要从一个网址抓取网页内容,这里读取的网页地址是笔者在本地机器上自己建立的服务器地址。当然在读取网页内容的时候,可 以使用HttpClient提供的API,但是这并不是本文的介绍重点。缺乏联网程序开发经验的程序员可能写出下面的代码。
package com.ophone.network;
//这里为了节省篇幅,忽略了import项
public class NetworkActivity extends Activity {
// 显示任务的执行状态和返回结果
private TextView message;
private Button open;
private EditText url;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super .onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main );
message= (TextView) findViewById(R.id.message );
url= (EditText) findViewById(R.id.url );
open= (Button) findViewById(R.id.open );
open.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
public void onClick(View arg0) {
connect();
}
});
}
private String connect() {
try {
HttpClient client = new DefaultHttpClient();
// params[0]代表连接的url
HttpGet get = new HttpGet(url.getText().toString());
HttpResponse response = client.execute(get);
HttpEntity entity = response.getEntity();
long length = entity.getContentLength();
InputStream is = entity.getContent();
String s = null ;
if (is != null ) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
byte [] buf = new byte [128];
int ch = -1;
int count = 0;
while ((ch = is.read(buf)) != -1) {
baos.write(buf, 0, ch);
count += ch;
// 为了在模拟器中清楚地看到进度,让线程休眠1000ms
Thread.sleep (50000);
}
s = new String(baos.toByteArray());
}
// 返回结果
return s;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null ;
}
}
网络连接通常是比较耗时的,尤其是在当前的GPRS这种低速率的网络情况下,这样connect()方法可能需要3-5秒,甚至更长的时间才能返回页面的 内容。如果此连接动作直接在主线程,也就是UI线程中处理,会发生什么情况呢?为了在模拟器中更好的模拟网络读取速度慢的情况,笔者在读取过程中让线程休 眠了50秒,运行NetworkActivity,点击“连接”按钮。意外发生了,按钮长时间没有反应,整个界面似乎是“死”掉了。系统随后显示出了 ANR(应用程序无响应)错误提示,如图1所示:
图1 阻塞主线程出现ANR错误
在线程中联网
为什么出现ANR?答案是联网动作阻塞在了主线程,长时间没有返回,这样OPhone弹出ANR错误。这个错误提示我们,如果否个任务可能需要长时间的运 行才能返回,则必须把这个任务放置到单独线程中运行,避免阻塞UI线程。Java语言内置了对线程的支持,可以使用Thread类创建一个新线程,然后在 run()方法中读取网页的内容,获得页面内容后调用TextView.setText()更新界面。修改后的connect()方法如下所示:
private void connect() {
new Thread() {
public void run() {
try {
HttpClient client = new DefaultHttpClient();
// params[0]代表连接的url
HttpGet get = new HttpGet(url.getText().toString());
HttpResponse response = client.execute(get);
HttpEntity entity = response.getEntity();
long length = entity.getContentLength();
InputStream is = entity.getContent();
String s = null ;
if (is != null ) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
byte [] buf = new byte [128];
int ch = -1;
int count = 0;
while ((ch = is.read(buf)) != -1) {
baos.write(buf, 0, ch);
count += ch;
}
s = new String(baos.toByteArray());
message.setText(s);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
}
重新运行NetworkActivity,点击“连接”按钮。程序并没有像预期的那种获得网页的内容,并显示到TextView上。查看log可以看到在connect的执行过程中抛出了异常。接下来分析问题的所在。
使用Handler更新界面
其实,connect()方法中抛出的异常是由于界面更新引起的。Connect()方法直接在新启动的线程中调用message.setText()方 法是不正确的。OPhone平台只允许在主线程中调用相关View的方法来更新界面。如果返回结果在新线程中获得,那么必须借助Handler来更新界 面。为此,在NetworkActivity中创建一个Handler对象,并在handleMessage()中更新UI。
//Task在另外的线程执行,不能直接在Task中更新UI,因此创建了Handler
private Handler handler= new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
String m = (String) msg.obj;
message.setText(m);
}
};
当从connect()方法中获得网页内容后,使用如下方法更新界面。
s = new String(baos.toByteArray());
Message mg = Message.obtain ();
mg.obj= s;
handler.sendMessage(mg);
重新运行NetworkActivity,点击“连接”按钮,结果如图2所示,正确读取了网页的内容。
图2 正确读取网页内容
AsyncTask
看上去修改后的connect()方法已经可用了,但是这种匿名线程的方式是存在缺陷的:第一,线程的开销较大,如果每个任务都要创建一个线程,那么应用 程序的效率要低很多;第二,线程无法管理,匿名线程创建并启动后就不受程序的控制了,如果有很多个请求发送,那么就会启动非常多的线程,系统将不堪重负。 另外,前面已经看到,在新线程中更新UI还必须要引入handler,这让代码看上去非常臃肿。
为了解决这一问题,OPhone在1.5版本引入了AsyncTask。AsyncTask的特点是任务在主线程之外运行,而回调方法是在主线程中执行, 这就有效地避免了使用Handler带来的麻烦。阅读AsyncTask的源码可知,AsyncTask是使用java.util.concurrent 框架来管理线程以及任务的执行的,concurrent框架是一个非常成熟,高效的框架,经过了严格的测试。这说明AsyncTask的设计很好的解决了 匿名线程存在的问题。
AsyncTask是抽象类,子类必须实现抽象方法doInBackground(Params... p) ,在此方法中实现任务的执行工作,比如连接网络获取数据等。通常还应该实现onPostExecute(Result r)方法,因为应用程序关心的结果在此方法中返回。需要注意的是AsyncTask一定要在主线程中创建实例。AsyncTask定义了三种泛型类型 Params,Progress和Result。
- Params 启动任务执行的输入参数,比如HTTP请求的URL。
- Progress 后台任务执行的百分比。
- Result 后台执行任务最终返回的结果,比如String。
AsyncTask的执行分为四个步骤,与前面定义的TaskListener类似。每一步都对应一个回调方法,需要注意的是这些方法不应该由应用程序调用,开发者需要做的就是实现这些方法。在任务的执行过程中,这些方法被自动调用。
- onPreExecute() 当任务执行之前开始调用此方法,可以在这里显示进度对话框。
- doInBackground(Params...) 此方法在后台线程执行,完成任务的主要工作,通常需要较长的时间。在执行过程中可以调用publicProgress(Progress...)来更新任务的进度。
- onProgressUpdate(Progress...) 此方法在主线程执行,用于显示任务执行的进度。
- onPostExecute(Result) 此方法在主线程执行,任务执行的结果作为此方法的参数返回。
PageTask扩展了AsyncTask,在doInBackground()方法中读取网页内容。PageTask的源代码如下所示:
// 设置三种类型参数分别为String,Integer,String
class PageTask extends AsyncTask<String, Integer, String> {
// 可变长的输入参数,与AsyncTask.exucute()对应
@Override
protected String doInBackground(String... params) {
try {
HttpClient client = new DefaultHttpClient();
// params[0]代表连接的url
HttpGet get = new HttpGet(params[0]);
HttpResponse response = client.execute(get);
HttpEntity entity = response.getEntity();
long length = entity.getContentLength();
InputStream is = entity.getContent();
String s = null ;
if (is != null ) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
byte [] buf = new byte [128];
int ch = -1;
int count = 0;
while ((ch = is.read(buf)) != -1) {
baos.write(buf, 0, ch);
count += ch;
if (length > 0) {
// 如果知道响应的长度,调用publishProgress()更新进度
publishProgress((int ) ((count / (float ) length) * 100));
}
// 为了在模拟器中清楚地看到进度,让线程休眠100ms
Thread.sleep (100);
}
s = new String(baos.toByteArray()); }
// 返回结果
return s;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null ;
}
@Override
protected void onCancelled() {
super .onCancelled();
}
@Override
protected void onPostExecute(String result) {
// 返回HTML页面的内容
message.setText(result);
}
@Override
protected void onPreExecute() {
// 任务启动,可以在这里显示一个对话框,这里简单处理
message.setText(R.string.task_started );
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
// 更新进度
message.setText(values[0]);
}
}
执行PageTask非常简单,只需要调用如下代码。重新运行NetworkActivity,不但可以抓取网页的内容,还可以实时更新读取的进度。读者尝试读取一个较大的网页,看看百分比的更新情况。
PageTask task = new PageTask();
task.execute(url.getText().toString());
总结
本文介绍了OPhone联网应用开发中应该注意的两个问题:线程管理和界面更新。不但分析了问题的所在,也给出了多种解决方案。这里笔者推荐使用AsyncTask处理联网,播放大尺寸媒体文件等较为耗时的工作,不但执行效率高,也可以节省代码。
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