《Android 应用开发基础教程》——第十四章：Android 多线程编程与异步任务机制（Handler、AsyncTask、线程池等）

目录

第十四章：Android 多线程编程与异步任务机制（Handler、AsyncTask、线程池等）

🔸 14.1 为什么需要多线程？

🔸 14.2 Handler + Thread 模型

✦ 使用 Handler 与 Thread 进行线程通信

✦ 简要说明：

🔸 14.3 Handler 消息机制详解

🔸 14.4 AsyncTask（适用于早期项目）

🔸 14.5 使用 Java 原生线程池（ThreadPoolExecutor）

✦ 优点：

🔸 14.6 Kotlin 开发推荐：协程 Coroutines（了解即可）

🔸 14.7 主线程中更新 UI 的常见方式总结

✅ 总结

小Demo（原来的习题板块）

项目结构

1. activity_main.xml

2. MainActivity.java

3. AndroidManifest.xml

代码说明

1. Handler + Thread 示例

2. AsyncTask 示例

3. 线程池示例

运行效果

总结

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第十四章：Android 多线程编程与异步任务机制（Handler、AsyncTask、线程池等）

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        Android 应用运行在单一的 UI 主线程（也叫 主线程 / UI Thread）上。为了避免阻塞界面、提升用户体验，我们需要将耗时操作（如网络请求、数据库访问、文件读写等）放到子线程中执行。本章将系统介绍 Android 中的多线程处理机制，包括 Handler、AsyncTask（已弃用但仍有参考意义）与线程池。

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🔸 14.1 为什么需要多线程？

        在 Android 中，所有的 UI 更新必须在主线程中执行。如下操作若直接在主线程执行，可能导致 ANR（应用无响应）：

• 网络请求

• 数据库操作

• 大文件处理

• 解码操作（如 Bitmap）

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🔸 14.2 Handler + Thread 模型

✦ 使用 Handler 与 Thread 进行线程通信

Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());new Thread(() -> {// 耗时操作（如模拟网络请求）try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { }// 回到主线程更新 UIhandler.post(() -> {textView.setText("任务完成");});
}).start();

✦ 简要说明：

• Thread：负责在子线程中执行耗时任务

• Handler.post()：用于将 UI 更新任务发送回主线程执行

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🔸 14.3 Handler 消息机制详解

Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {if (msg.what == 1) {textView.setText("收到消息：" + msg.obj.toString());}}
};new Thread(() -> {Message message = handler.obtainMessage();message.what = 1;message.obj = "数据加载完成";handler.sendMessage(message);
}).start();

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🔸 14.4 AsyncTask（适用于早期项目）

⚠️ 从 Android 11 开始已被官方标记为 deprecated，但仍可用于了解异步结构设计思路。

private class MyTask extends AsyncTask<Void, Void, String> {@Overrideprotected void onPreExecute() {// 主线程：任务开始前（初始化 UI）progressBar.setVisibility(View.VISIBLE);}@Overrideprotected String doInBackground(Void... voids) {// 子线程：执行耗时操作return "任务结果";}@Overrideprotected void onPostExecute(String result) {// 主线程：任务完成后（更新 UI）progressBar.setVisibility(View.GONE);textView.setText(result);}
}// 调用方式：
new MyTask().execute();

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🔸 14.5 使用 Java 原生线程池（ThreadPoolExecutor）

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);executor.execute(() -> {// 执行耗时任务String data = loadData();// 回主线程更新 UIrunOnUiThread(() -> textView.setText(data));
});

✦ 优点：

• 避免频繁创建销毁线程

• 支持并发执行多个任务

• 适合批量任务，如多个图片下载

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🔸 14.6 Kotlin 开发推荐：协程 Coroutines（了解即可）

虽然本书采用 Java 编写，但需要了解，Kotlin 开发中主流推荐使用协程 (CoroutineScope, launch, suspend 等)，比 AsyncTask 和 Handler 更轻便灵活。

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🔸 14.7 主线程中更新 UI 的常见方式总结

场景	方法
Thread → 主线程	Handler.post() 或 runOnUiThread()
AsyncTask → 主线程	onPostExecute()
ExecutorService → 主线程	runOnUiThread()

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✅ 总结

• Android 中的 UI 必须在主线程更新，耗时任务需放入子线程执行

• Handler 是 Android 最基础的线程通信工具

• AsyncTask 封装了常见的异步模式（但已被弃用）

• Executor 提供了线程池管理机制，适合并发任务

• Kotlin 推荐使用协程，Java 可用线程池 + Handler 配合实现异步任务

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📢 下一章预告：

第十五章：Android 动画机制详解（属性动画、帧动画、过渡动画）

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小Demo（原来的习题板块）

项目结构

MainActivity.java
activity_main.xml
AndroidManifest.xml

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1. activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"android:padding="16dp"><TextViewandroid:id="@+id/textView"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="点击按钮开始任务"android:textSize="18sp"android:gravity="center" /><ProgressBarandroid:id="@+id/progressBar"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:visibility="gone" /><Buttonandroid:id="@+id/btnHandler"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="Handler + Thread 示例" /><Buttonandroid:id="@+id/btnAsyncTask"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="AsyncTask 示例" /><Buttonandroid:id="@+id/btnThreadPool"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="线程池示例" />
</LinearLayout>

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2. MainActivity.java

package com.example.demo;import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.widget.Button;
import android.widget.ProgressBar;
import android.widget.TextView;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class MainActivity extends AppCompatActivity {private TextView textView;private ProgressBar progressBar;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);textView = findViewById(R.id.textView);progressBar = findViewById(R.id.progressBar);Button btnHandler = findViewById(R.id.btnHandler);Button btnAsyncTask = findViewById(R.id.btnAsyncTask);Button btnThreadPool = findViewById(R.id.btnThreadPool);// Handler + Thread 示例btnHandler.setOnClickListener(v -> startHandlerThreadExample());// AsyncTask 示例btnAsyncTask.setOnClickListener(v -> startAsyncTaskExample());// 线程池示例btnThreadPool.setOnClickListener(v -> startThreadPoolExample());}// Handler + Thread 示例private void startHandlerThreadExample() {progressBar.setVisibility(ProgressBar.VISIBLE);Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {if (msg.what == 1) {String result = (String) msg.obj;textView.setText(result);progressBar.setVisibility(ProgressBar.GONE);}}};new Thread(() -> {try {// 模拟耗时操作Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 发送消息到主线程Message message = handler.obtainMessage();message.what = 1;message.obj = "Handler + Thread 示例完成";handler.sendMessage(message);}).start();}// AsyncTask 示例private void startAsyncTaskExample() {new MyTask().execute();}private class MyTask extends AsyncTask<Void, Void, String> {@Overrideprotected void onPreExecute() {super.onPreExecute();progressBar.setVisibility(ProgressBar.VISIBLE);}@Overrideprotected String doInBackground(Void... voids) {try {// 模拟耗时操作Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return "AsyncTask 示例完成";}@Overrideprotected void onPostExecute(String result) {super.onPostExecute(result);textView.setText(result);progressBar.setVisibility(ProgressBar.GONE);}}// 线程池示例private void startThreadPoolExample() {progressBar.setVisibility(ProgressBar.VISIBLE);ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);executor.execute(() -> {try {// 模拟耗时操作Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 回到主线程更新 UIrunOnUiThread(() -> {textView.setText("线程池示例完成");progressBar.setVisibility(ProgressBar.GONE);});});}
}

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3. AndroidManifest.xml

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"package="com.example.demo"><applicationandroid:allowBackup="true"android:label="多线程与异步任务示例"android:theme="@style/Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar"><activity android:name=".MainActivity"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter></activity></application>
</manifest>

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代码说明

1. Handler + Thread 示例

• 使用 Handler 和 Thread 进行线程通信。
• 子线程完成耗时任务后，通过 Handler 将结果发送回主线程更新 UI。

2. AsyncTask 示例

• 使用 AsyncTask 执行耗时操作：
  • onPreExecute()：在主线程中运行，用于初始化 UI。
  • doInBackground()：在子线程中运行，执行耗时任务。
  • onPostExecute()：在主线程中运行，用于更新 UI。

3. 线程池示例

• 使用 ExecutorService 创建固定大小的线程池。
• 子线程完成任务后，通过 runOnUiThread() 更新主线程 UI。

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运行效果

1. Handler + Thread 示例：

   • 点击按钮后，进度条显示，2 秒后更新文本为“Handler + Thread 示例完成”。

2. AsyncTask 示例：

   • 点击按钮后，进度条显示，2 秒后更新文本为“AsyncTask 示例完成”。

3. 线程池示例：

   • 点击按钮后，进度条显示，2 秒后更新文本为“线程池示例完成”。

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总结

1. Handler 是线程间通信的基础工具，适合简单的线程交互。
2. AsyncTask 已被弃用，但在旧项目中仍常见，适合轻量级异步任务。
3. 线程池 提供更高效的线程管理，适合复杂的多线程场景。
4. 在现代开发中，推荐使用 Kotlin 的协程（Coroutines）或 RxJava 来处理异步任务。