OPhone联网应用开发中的线程管理与界面更新

OPhone联网应用开发中的线程管理与界面更新

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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。