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深入Android架构(从线程到AIDL)_07 线程(Thread) 概念

article 2025/3/3 17:40:03

1、线程(Thread)概念

2、 Java的线程框架

1、线程(Thread)概念

所谓线程(Thread) 是指一串连续的执行动作，以达成一项目的。
現代的电脑内部都有数串连续性的动作同时在进行。也就是有多条线程并行地(Concurrently)执行。
在电脑中，若电脑拥有多颗CPU，则每颗CPU 可各照顾一个线程，于是可多个线程同时间进行。若只有单一CPU，则此CPU可同时(Concurrently)照顾数个线程。
无论是多CPU或单一CPU的电脑，多条线程并行地执行，都可增加执行效率。
像Java、 C++等现代的电脑语言都能让程序师们能够易于创建多条线程减化GUI 动画的设计工作，也可增加其执行效率。
例如，当您想一边看动画，一边听音乐时，计算机能同时产生两个线程──“秀动画”及“播音乐”。甚至可产生另一条线程来为您做特殊服务，如让您可选择动画及音乐。
多条线程能并行地执行同一个类别，或者是不同的类别。
在Android平台里也不例外，无论是在Java层或是C++层，都常常见到多条线程并行的情形。
Android采取Java的Thread框架，来协助建立多條线程並行的环境。
在Java里，大家已经习惯撰写一个类别来支持Runnable接口，再搭配Thread基类就能顺利诞生一个新线程来执行该类别里的run()函数了。

2、 Java的线程框架

Java提供一个Thread基类(Super Class)来支持多线程功能。这个基类协助诞生(小)线程，以及管理(小)线程的进行，让电脑系统更容易取得程序师的指示，然后安排CPU来运作线程里的指令。
例如，线程所欲达成的任务(Task)是程序师的事，所以程序师应填写线程里的指令，来表达其指示。
为配合此部份的运作， Java提供了Runnable接口，其定义了一个run()函数。
于是，程序师可撰写一个应用类别(Application Class)来实作(Implement)此界面，并且把线程的任务写在应用类别的run()函数里，如此即可让(小)线程来执行run()函数里的任务了。
这是几乎每一位Java开发者都常用的多线程(Multi-thread)机制，只是许多人都会用它，却不曾认识它的真实身影：就是一个幕后的框架。由于Android应用程序开发也采用Java语言，所这个Thread框架也成为Android大框架里的一个必备元素。
基于这个框架里的Thread基类和Runnable接口，你就可以撰写应用类别，来实作run()函数了，如下图：
于此图里，框架的Thread基类会先诞生一个小线程，然后该小线程透过Runnable接口，调用(或执行)了Task类别的run()函数。

例如，请看一个Java程序：

// Ex01-01.java
class Task implements Runnable {
    public void run() {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i <= 100; i++)
            sum += i;
        System.out.println("Result: " + sum);
    }
}

public class JMain {
public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(new Task());
    t.start();
    System.out.println("Waiting...");
    }
}

此时， main()先诞生一个Task类的对象，并且诞生一个Thread基础的对象。接着，执行到下一个指令： t.start();
此时， main()就调用Thread的start()函数；这start()就产生一个小线程去执行run()函数。如下图：

就框架的结构而言，上图里的Runnable接口与Thread基类是可以合并起来的。也就是把run()函数写在Thread的子类别里。如下图：

兹撰写一个Java程序(即改写上述的Ex01-01.java)来实现上图：

class myThread extends Thread {
    public void run() {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i <= 100; i++)
            sum += i;
        System.out.println("Result: " + sum);
    }
}

public class JMain {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new myThread();
        t.start();
        System.out.println("Waiting...");
    }
}