应用启动时，系统会为应用创建一个名为“主线程”的执行线程。 此线程非常重要，因为它负责将事件分派给相应的用户界面小工具，其中包括绘图事件。 此外，它也是应用与 Android UI 工具包组件（来自 android.widget 和 android.view 软件包的组件）进行交互的线程。因此，主线程有时也称为 UI 线程。

系统绝对不会为每个组件实例创建单独的线程。运行于同一进程的所有组件均在 UI 线程中实例化，并且对每个组件的系统调用均由该线程进行分派。因此，响应系统回调的方法（例如，报告用户操作的 onKeyDown() 或生命周期回调方法）始终在进程的 UI 线程中运行。

例如，当用户触摸屏幕上的按钮时，应用的 UI 线程会将触摸事件分派给小工具，而小工具反过来又设置其按下状态，并将无效请求发布到事件队列中。UI 线程从队列中取消该请求并通知小工具应该重绘自身。

在应用执行繁重的任务以响应用户交互时，除非正确实施应用，否则这种单线程模式可能会导致性能低下。 特别地，如果 UI 线程需要处理所有任务，则执行耗时很长的操作（例如，网络访问或数据库查询）将会阻塞整个 UI。一旦线程被阻塞，将无法分派任何事件，包括绘图事件。从用户的角度来看，应用显示为挂起。 更糟糕的是，如果 UI 线程被阻塞超过几秒钟时间（目前大约是 5 秒钟），用户就会看到一个让人厌烦的“应用无响应”(ANR) 对话框。如果引起用户不满，他们可能就会决定退出并卸载此应用。

此外，Android UI 工具包并非线程安全工具包。因此，您不得通过工作线程操纵 UI，而只能通过 UI 线程操纵用户界面。因此，Android 的单线程模式必须遵守两条规则：

1. 不要阻塞 UI 线程
2. 不要在 UI 线程之外访问 Android UI 工具包

工作线程

根据上述单线程模式，要保证应用 UI 的响应能力，关键是不能阻塞 UI 线程。如果执行的操作不能很快完成，则应确保它们在单独的线程（“后台”或“工作”线程）中运行。

例如，以下代码演示了一个点击侦听器从单独的线程下载图像并将其显示在 ImageView 中：

public void onClick(View v) {
    new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            Bitmap b = loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");
            mImageView.setImageBitmap(b);
        }
    }).start();
}

乍看起来，这段代码似乎运行良好，因为它创建了一个新线程来处理网络操作。 但是，它违反了单线程模式的第二条规则：不要在 UI 线程之外访问 Android UI 工具包—此示例从工作线程（而不是 UI 线程）修改了 ImageView。这可能导致出现不明确、不可预见的行为，但要跟踪此行为困难而又费时。

为解决此问题，Android 提供了几种途径来从其他线程访问 UI 线程。以下列出了几种有用的方法：

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

例如，您可以通过使用 View.post(Runnable) 方法修复上述代码：

public void onClick(View v) {
    new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            final Bitmap bitmap = loadImageFromNetwork("http://example.com/image.png");
            mImageView.post(new Runnable() {
                public void run() {
                    mImageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
            });
        }
    }).start();
}

现在，上述实现属于线程安全型：在单独的线程中完成网络操作，而在 UI 线程中操纵 ImageView。

但是，随着操作日趋复杂，这类代码也会变得复杂且难以维护。 要通过工作线程处理更复杂的交互，可以考虑在工作线程中使用 Handler 处理来自 UI 线程的消息。当然，最好的解决方案或许是扩展 AsyncTask 类，此类简化了与 UI 进行交互所需执行的工作线程任务。

使用 AsyncTask

AsyncTask 允许对用户界面执行异步操作。它会先阻塞工作线程中的操作，然后在 UI 线程中发布结果，而无需您亲自处理线程和/或处理程序。

要使用它，必须创建 AsyncTask 子类并实现 doInBackground() 回调方法，该方法将在后台线程池中运行。要更新 UI，必须实现 onPostExecute() 以传递doInBackground() 返回的结果并在 UI 线程中运行，这样，您即可安全更新 UI。稍后，您可以通过从 UI 线程调用 execute() 来运行任务。

例如，您可以通过以下方式使用 AsyncTask 来实现上述示例：

public void onClick(View v) {
    new DownloadImageTask().execute("http://example.com/image.png");
}

private class DownloadImageTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {
    /** The system calls this to perform work in a worker thread and
      * delivers it the parameters given to AsyncTask.execute() */
    protected Bitmap doInBackground(String... urls) {
        return loadImageFromNetwork(urls[0]);
    }
    
    /** The system calls this to perform work in the UI thread and delivers
      * the result from doInBackground() */
    protected void onPostExecute(Bitmap result) {
        mImageView.setImageBitmap(result);
    }
}

现在 UI 是安全的，代码也得到简化，因为任务分解成了两部分：一部分应在工作线程内完成，另一部分应在 UI 线程内完成。

下面简要概述了 AsyncTask 的工作方法，但要全面了解如何使用此类，您应阅读 AsyncTask 参考文档：

• 可以使用泛型指定参数类型、进度值和任务最终值
• 方法 doInBackground() 会在工作线程上自动执行
• onPreExecute()、onPostExecute() 和 onProgressUpdate() 均在 UI 线程中调用
• doInBackground() 返回的值将发送到 onPostExecute()
• 您可以随时在 doInBackground() 中调用publishProgress()，以在 UI 线程中执行 onProgressUpdate()
• 您可以随时取消任何线程中的任务

注意：使用工作线程时可能会遇到另一个问题，即：运行时配置变更（例如，用户更改了屏幕方向）导致 Activity 意外重启，这可能会销毁工作线程。 要了解如何在这种重启情况下坚持执行任务，以及如何在 Activity 被销毁时正确地取消任务，请参阅书架示例应用的源代码。

线程安全方法

在某些情况下，您实现的方法可能会从多个线程调用，因此编写这些方法时必须确保其满足线程安全的要求。

这一点主要适用于可以远程调用的方法，如绑定服务中的方法。如果对 IBinder 中所实现方法的调用源自运行 IBinder 的同一进程，则该方法在调用方的线程中执行。但是，如果调用源自其他进程，则该方法将在从线程池选择的某个线程中执行（而不是在进程的 UI 线程中执行），线程池由系统在与IBinder 相同的进程中维护。例如，即使服务的 onBind() 方法将从服务进程的 UI 线程调用，在 onBind() 返回的对象中实现的方法（例如，实现 RPC 方法的子类）仍会从线程池中的线程调用。由于一个服务可以有多个客户端，因此可能会有多个池线程在同一时间使用同一 IBinder 方法。因此，IBinder方法必须实现为线程安全方法。

同样，内容提供程序也可接收来自其他进程的数据请求。尽管 ContentResolver 和 ContentProvider 类隐藏了如何管理进程间通信的细节，但响应这些请求的 ContentProvider 方法（query()、insert()、delete()、update() 和 getType() 方法）将从内容提供程序所在进程的线程池中调用，而不是从进程的 UI 线程调用。由于这些方法可能会同时从任意数量的线程调用，因此它们也必须实现为线程安全方法。

进程间通信

Android 利用远程过程调用 (RPC) 提供了一种进程间通信 (IPC) 机制，通过这种机制，由 Activity 或其他应用组件调用的方法将（在其他进程中）远程执行，而所有结果将返回给调用方。这就要求把方法调用及其数据分解至操作系统可以识别的程度，并将其从本地进程和地址空间传输至远程进程和地址空间，然后在远程进程中重新组装并执行该调用。 然后，返回值将沿相反方向传输回来。 Android 提供了执行这些 IPC 事务所需的全部代码，因此您只需集中精力定义和实现 RPC 编程接口即可。

要执行 IPC，必须使用 bindService() 将应用绑定到服务上。如需了解详细信息，请参阅服务开发者指南。