Android 进程与线程管理

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一、简介

　　进程（Process）是程序的一个运行的实例，以区别“程序”这一静态的概念。线程（Thread）是CPU调用的基本单位。

二、进程的组成部分

　　在Android中的四大组件是进程组成的一部分，Android App在启动时，创建App进程，以及主线程（UI线程）和两个Binder线程。创建一个新工程，在工程中创建一个Activity、Service、BroadcastReceiver，分别在onCreate(...)和onReceiver(...)方法Debug 断点调试。查看Activity、Service、BroadcastReceiver组件创建及启动过程。

　　启动应用创建App进程：

　　Activity启动：

　　Service启动：

　　BroadcastReceiver启动：

　　由调试可以看到Activity、Service、BroadcastReceiver组件都是在主线程中创建的，其创建过程基本上一致。所以，Service、BroadcastReceiver执行耗时操作时，要在子线程中执行。

三、Runnable、Message、MessageQueue、Looper、Handler

　　在Android开发中，使用消息队列（message）完成线程间通信。而使用消息队列的线程就是消息循环（message looper）。消息循环不断的检查消息队列，是否有新消息。消息循环是由一个线程和一个looper组成；looper对象管理着线程的消息队列。

　　Android的主线程也是一个消息循环，也具有一个Looper，主线程所有的任务都是由looper完成。消息循环是由一个线程和一个looper组成，looper对象管理着线程的消息队列；因此，looper不断的从消息队列中抓取消息，然后完成消息指定的任务。

　　PS: 线程默认情况下，是没有消息循环（Looper）的，在Android中，只有主线程默认就是Looper（消息循环）。在新创建的线程中，使用Looper，要先创建一个Looper才行。

　　从下面图中了解一下Runnable、Message、MessageQueue、Looper、Handler含义：

　　　　　　　　　　　　　　　　（此图来自于其它书籍资料）

　　将这此含义揉合在一起就是一个消息从发出到执行的整个过程：

　　　　　　　　　　　　　　（此图来自于其它书籍资料）

　　从上面这两个图中，我们可以了解到：

　　1. Runnable和Message压入到MessageQueue中，形成一个消息集合。

　　2. Looper在不断的循环，不停的在做某一件事，比如：上图中Looper在不停的从MessageQueue中拿出Item，再传递给Handler执行。

　　3. Handler在不断的去做某一具体的事情，比如：Handler收到一个消息，去解析一个后台返回的数据，再将其更新到UI上。

　　从上面来看，Handler和Thread从表像上看确实没有直接的关系，但是因为：

　　1.  每个Thread只能对应一个Looper；

　　2. 每个Looper只能对应一个MessageQueue；

　　3. 每个MessageQueue有N个Message；

　　4. 每个Message最多指定一个Handler来处理；

　　由此，可以推出Thread和Handler是一对多的关系。而Handler有两方面作用：

　　1. 处理Message，作为Message处理者。

　　2. 负责将Message压入MessageQueue中。

四、Message与Handler

　　Message与Handler是成对出现的，Message是消息，而Handler是消息要完成任务的对象。

　　消息是Message的一个实例，在实现一个消息时，要同时实现Message类的一些实例变量，

• • what： 用户定义的Int类型消息代码，用来描述消息。
  • obj： 随消息一起发送的用户指定的对象，即消息传递的数据。
  • target：完成消息指定任务的目标，即用来完成消息指定任务的对象。

　　Handler是完成消息或消息指定任务的对象，Handler不仅是完成消息的目标或对象，也是创建和发布消息（Message）的接口。

　　　　　　　　　　　　　　　　　（图来源于Android权威指南）

• Looper拥有message的消息队列，所以，message必须在Looper上发布或读取。
• 一个Handler仅一个Looper相关联，一个Message也仅与一个目标Handler（message目标）相关联。而Looper拥有消息的整个队列。

在看看下面这个图，

　　　　　　　　　　　　　　（图来源于Android权威指南）

从上面这个图中，可以看出，有多个Handler与一个Looper相关联，这说明一个Handler的message与另一个Handler的message放于同一个消息队列。

 五、Handler使用

　　1. 使用Handler.obtainMessage(...)方法会从公共循环消息队列中，获取message。

　　2. 使用Handler.sendToTarget()方法，会方法消息发送给与message相关联的Handler。而Handler会将message放于Looper的消息队列尾部。

　　3. Looper在消息队列中，获取到特定的消息后，将其发送给消息目标（与之相关联的Handler）去处理。消息一般在Handler（消息目标）的handlerMessage(...)实现方法处理消息指定要完成的任务。一般，要继承Handler基类，覆盖handlerMessage()方法。

 六、传递Handler

　　Handler类的一个实例，可以作为函数参数，传递给其它子线程。

　　主线程拥有一个Handler和Looper消息循环，在线程中，主线程上创建一个Handler，会自动与主线程的Looper相关联。将主线程创建的Handler传递给另一个子线程，传递出去的Handler始终会与创建它的线程的Looper保持联系。因此，任何已传出的Handler负责处理的消息，都将在主线程的消息队列中处理。

　　那么，就可以通过这种方式，在子线程中，去更新主线程的事件，数据，或者UI。

七、在新线程中，创建Looper（消息循环）

　　在主线程中不用创建Looper是因为App启动时，创建主线程中默认创建了Looper，并且一个线程中，只能有一个Looper。存在多个系统会报错。

　　Looper为什么不会堵塞主线程，提示ANR（application not responding）？

　　因为，主线程中的Activity和所有事件都是通过Looper执行的。Looper有一个消息队列，在不断的接收事件消息和执行事件。此中的堵塞是指Looper循环不被堵塞，而非Looper堵塞线程。

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