思考Android架構(一)：What & Why《Android的UI控件是单线程》?

<Android Architecture>>

前言：身为Android程序员，多思考才有自主的思考体系，才能逐渐成为架轻就熟的架构设计师。从今天开始，让高老师带您一起来动动脑，思考Android架构，探索许多程序员忽略的部分，却是晋升架构师必要的关键知识点。例如，本文的主题：Android UI的<单线程程序>概念，就是许多程序员，没有深入思考过的议题，一直在脑海里模糊不清，就很难成为称职的架构师了，因为这是系统稳定的必要环节。

1. Android UI的<单线程程序>概念

----单线程程序意谓着两个(或多个)线程不能共享对象或变量值。Android的UI是单线程程序的环境。UI控件(如Button等)都是由UI线程所创建，内部攸关于UI显示的属性或变量都只有UI线程才能存取(Access)之，别的线程并不能去存取之。例如下图里的View类别体系，都只限于UI线程才能去执行它们的onDraw()函数，因为它会实际更动到UI的属性。

例如，请看一个Android代码：

public class myActivity extends Activity

implements OnClickListener {

private Button ibtn;

@Override protected void onCreate(Bundle icicle) {

              super.onCreate(icicle);

              ibtn = new Button(this);

              //…………….

      }

     // 其它函数

   }

由于UI线程来执行onCreate()函数，诞生了Button对象，因而只限UI线程能去存取该对象里攸关UI的属性，其它线程不能去碰它们。

2. 单线程可避开”线程安全“问题

    线程安全问题就是如何避免不同线程之间，可能会相互干扰的问题。虽然两个线程几乎同时先后执行一个类别里的(可能不同)函数，只要不共享对象、或共享变量(例如Android的UI单线程环境)，就不会产生干扰现象，也就没有线程安全问题。换句话说，如果各自使用自己的对象或变量(即不共享对象或变量)，就不会干扰到别线程执行的正确性了。例如下述范例：

class Task2{

    private int count;

    public void init(){  count =0;  }

    public void f1() {

           for(inti=0; i<3; i++) {

                    count++;

           try {

               Thread.sleep(10);

             } catch(InterruptedException e) {e.printStackTrace();  }

                   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+

                           "'s count: " + count);

   }}

}

class Task implements Runnable {

public void run() {

Task2 ta2 = new Task2();

 ta2.init();   ta2.f1();

}}

public class JMain {

public static voidmain(String[] args) {

   Task ta = new Task();

   Thread t1 = new Thread( ta, "A");

   Thread t2 = new Thread( ta, "B");

   t1.start();

   t2.start();

   System.out.println("Waiting...");

}}

这里，t1和t2线程共享主线程所诞生的ta对象，但是各自诞生了Task2类别之对象。两者各自使用自己的对象(即不共享对象或变量)，就不会干扰到别线程的数据。所以输出正确的结果：

Waiting...

           B's count: 1

           A's count: 1

           B's count: 2

           A's count: 2

           B's count: 3

           A's count: 3

3.  SurfaceView与非UI线程

View控件是由UI 线程(主线程)所执行。如果需要去迅速更新UI画面或者UI画图需要较长时间(避免阻塞主线程)，就使用SurfaceView。它可以由背景线程(background thead)来执行，而View只能由UI(主)线程执行画面显示或更新。

在SurfaceView里，非UI线程可以去碰触UI显示，例如将图形绘制于Surface画布上。这SurfaceView内含高效率的rendering机制，能让背景线程快速更新surface的内容，适合演示动画(animation)。

4. 线程安全的化解之例

运用的单线程环境>概念。View是一个单线程的类；其意味着：此类的开发者心中意图只让有一个线程来执行这个类的代码(如函数调用)。

当App开发者撰写子类时，覆写onDraw()时，是被UI线程调用的。UI线程执行子类的onDraw()时，可能会调用基类的函数而间接使用到基类的数据。为了确保满足基类开发者的预设前题(即单线程)，子类的开发者，就不宜使用小线程去调用基类的函数了。

然而，不宜使用小线程去调用基类的函数，并不意味着，不能用小线程去执行子类的函数。只要小线程不去调用基类函数就行了。例如：

这是可以的，因为小线程并没有去调用基类函数，不会有共享基类数据之虞。反之，下图就违反单线程程序>的规则了：

上图是小线程直接存取(Access)基类数据，有可能产生线程冲突。下图里，因调用基类函数而间接存取基类数据，也有可能产生线程冲突。所以都是违规的。

因此，由于View类开发者心怀<单线程>，则View类的Client开发者就不宜让多线程去执行View的代码。

~ END ~

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【思考Android技术】

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