Android 子线程更新UI详解

本文内容介绍子线程操作UI抛出的CalledFromWrongThreadException异常解析，子线程操作UI的几种方法，及几种在子线程中操作UI导致的异常现象说明。

一、子线程中操作UI一定会报错？

不一定，如果是在onCreate中子线程操作UI控件，不会发生异常，可以正常更新UI，下面看下源码。

1. 首先是ViewRootImpl抛异常的地方

void checkThread() {
    if (mThread != Thread.currentThread()) {
        throw new CalledFromWrongThreadException(
                "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
    }
}

这个异常是在ViewRootImpl类checkThread()中抛出的，在更新UI控件内容之后，刷新显示requestLayout重新布局会有线程检查的动作，mThread是当前的UI线程，Thread.currentThread()获取的是当前操作的线程，检查到线程不一样就抛出异常。

2. 子线程操作UI控件不报错的情况

当Activity生命周期走到onCreate的时候ViewRootImpl还没创建，所以此时在子线程更新UI不会抛异常。

在页面onResume，调用WindowManagerGlobal类addView添加显示页面布局，这个时候才初始化了ViewRootImpl，在这之后用子线程操作UI控件才会报异常，不过在一些设备的系统上也有出现过例外的情况。

public void addView(android.view.View view, ViewGroup.LayoutParams params,
                    Display display, Window parentWindow) {
    ViewRootImpl root;
    android.view.View panelParentView = null;
    synchronized (mLock) {
        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
        view.setLayoutParams(wparams);
        mViews.add(view);
        mRoots.add(root);
        mParams.add(wparams);
    }
    // do this last because it fires off messages to start doing things
    try {
        root.setView(view, wparams, panelParentView);
    } catch (RuntimeException e) {
    }
}

详细的源码分析可以参考：Android中子线程真的不能更新UI吗？

二、子线程更新UI的几种方法

1、Handler和Message

public static class RefreshUIHandler extends Handler {
    private WeakReference<Activity> activityWeakRef;
    public RefreshUIHandler(Activity activity){
        activityWeakRef = new WeakReference<>(activity);
    }
    @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1)
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        Activity activity = activityWeakRef.get();
        if(activity == null || activity.isFinishing() || activity.isDestroyed()){
            return;
        }
        switch (msg.what) {
            case 0:
                // do some UI refresh operation
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

//在主线程初始化RefreshUIHandler对象
RefreshUIHandler refreshUIHandler = new RefreshUIHandler(this);
//在子线程中用发送消息的方式来异步刷新UI
Message refreshMsg = refreshUIHandler.obtainMessage();
refreshMsg.what = 0;
refreshUIHandler.sendMessage(refreshMsg);

使用Handler需要注意几个点：

1）类必须声明为静态的，避免实例化之后隐士持有当前Activity或类对象的引用，会导致内存泄漏的异常。

2）在页面onDestroy里面最好加上下面清空消息队列的操作，避免消息阻塞或延迟导致的内存泄漏或当前使用的对象不存在异常。

refreshUIHandler.removeCallbacksAndMessages(null);

3）发送消息的时候最好直接从Handler的消息池里面去获取Message对象，而不是每次都new一个对象，这样消息可以重复利用。避免多余的性能损耗。

4）也可以直接在主线程创建一个Handler对象来更新。

//直接在主线程创建Handler对象，使用主线程的Looper作为参数。
Handler uiHandler = new Handler(getMainLooper());
//或直接在主线程创建Handler对象，不传参数默认使用当前所在的线程
Handler uiHandler = new Handler();

uiHandler.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
    }
});

2、Activity的runOnUiThread方法

runOnUiThread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
    }
});

可以看下这个方法的源码实现，如果当前操作线程不是UI线程，就使用主线程的Handler去更新，如果已经在UI线程，直接调用run方法执行，本质上也是使用Hander的方式来实现。

/**
 * Runs the specified action on the UI thread. If the current thread is the UI
 * thread, then the action is executed immediately. If the current thread is
 * not the UI thread, the action is posted to the event queue of the UI thread.
 *
 * @param action the action to run on the UI thread
 */
public final void runOnUiThread(Runnable action) {
    if (Thread.currentThread() != mUiThread) {
        mHandler.post(action);
    } else {
        action.run();
    }
}

3、使用UI控件的post或postDelayed方法

mTextView.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
    }
});

mTextView.postDelayed(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
    }
}, 3000);

可以看下下面的源码实现，也是使用到Handler来更新，如果没有Handler，则直接放到主线程的消息队列里面处理。

public boolean post(Runnable action) {
    final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
    if (attachInfo != null) {
        return attachInfo.mHandler.post(action);
    }
    // Postpone the runnable until we know on which thread it needs to run.
    // Assume that the runnable will be successfully placed after attach.
    getRunQueue().post(action);
    return true;
}

public boolean postDelayed(Runnable action, long delayMillis) {
    final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
    if (attachInfo != null) {
        return attachInfo.mHandler.postDelayed(action, delayMillis);
    }
    // Postpone the runnable until we know on which thread it needs to run.
    // Assume that the runnable will be successfully placed after attach.
    getRunQueue().postDelayed(action, delayMillis);
    return true;
}

4、AsyncTask

在doInBackground做耗时的处理，比如文件下载，读写文件、网络访问等，在onPreExecute做UI预处理显示，在onPostExecute做最终的UI刷新显示处理。

new AsyncTask<Void, Integer, Void>() {
    @Override
    protected void onPreExecute() {
        super.onPreExecute();
        // do UI prepare work
    }
    @Override
    protected Void doInBackground(Void... params) {
        // do background work
        return null;
    }
    @Override
    protected void onPostExecute(Void aVoid) {
        super.onPostExecute(aVoid);
        // do UI refresh work
    }
}.execute();

三、子线程操作UI抛异常之后的现象

从开发过程中遇到的来看有下面几种异常现象。

1、应用直接Crash退出

系统层面和应用内都没有做异常捕获的处理，直接从日志中可以找到Crash堆栈信息。

2、应用没有Crash，但是界面上显示异常

应用没有Crash，但是界面上的UI控件显示错乱，比如界面所有的UI控件都显示到右上角，或部分UI控件不显示，或UI控件状态显示异常，只显示点击态或其他异常的状态。

在这个时候通常会在系统日志上输出捕获到的异常，因为这个异常已经被系统捕获，应用不会Crash。

W Binder : Caught a RuntimeException from the binder stub implementation.
W Binder : android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.
W Binder : at android.view.ViewRootImpl.checkThread(ViewRootImpl.java:6594)
W Binder : at android.view.ViewRootImpl.requestLayout(ViewRootImpl.java:919)
W Binder : at android.view.View.requestLayout(View.java:18730)
W Binder : at android.view.View.requestLayout(View.java:18730)
W Binder : at android.view.View.requestLayout(View.java:18730)
W Binder : at android.view.View.requestLayout(View.java:18730)
W Binder : at android.view.View.requestLayout(View.java:18730)
W Binder : at android.support.constraint.ConstraintLayout.requestLayout(ConstraintLayout.java:3115)
W Binder : at android.view.View.requestLayout(View.java:18730)
W Binder : at android.support.constraint.ConstraintLayout.requestLayout(ConstraintLayout.java:3115)
W Binder : at android.view.View.requestLayout(View.java:18730)
W Binder : at android.support.constraint.ConstraintLayout.requestLayout(ConstraintLayout.java:3115)
W Binder : at android.view.View.requestLayout(View.java:18730)
W Binder : at android.support.constraint.ConstraintLayout.requestLayout(ConstraintLayout.java:3115)
W Binder : at android.view.View.setFlags(View.java:10591)
W Binder : at android.view.View.setVisibility(View.java:7431)

3、没有任何的异常，可以正常更新UI

这边说的不是上面在onCreate的时候更新UI，而是界面已经完全初始化显示之后的子线程操作UI，只在极个别的车机系统上遇到过，没有发生任何的异常，可以正常更新UI，可能是ROM厂家对系统做了些修改。

四、参考资料

Android中子线程真的不能更新UI吗？

Android子线程真的不能更新UI么

扩展阅读：

Android Home键之后后台启动Activity延迟5秒

Toast 自定义布局重复添加异常分析

Android OOM问题分析

转载请注明出处：陈文管的博客 – Android 子线程更新UI详解

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