Android 子线程 UI 操作并非禁忌，探索优化处理方案

2023-09-20 20:13:59

Android 子线程 UI 操作真的不可以？

有一种广泛流传的观点认为，在 Android 子线程中更新 UI 是绝对不行的。这个观点源于 Android 的单线程 UI 模型，要求所有 UI 操作都在主线程中执行。然而，随着 Android 系统的不断发展，这一观点也需要重新审视。

Android 系统中，UI 刷新是一个由主线程负责的复杂过程。当 UI 组件发生变化时，系统会将这些变化记录在主线程的 UI 队列中。主线程会从队列中获取变化，并调用组件的 onDraw() 方法，最终将更新后的 UI 绘制到屏幕上。

Android 系统保证主线程是刷新 UI 的唯一线程，以避免并发操作带来的混乱和冲突。如果子线程直接修改 UI 组件，可能会导致意想不到的错误，例如界面错位或崩溃。

在早期版本的 Android 系统中，子线程 UI 操作的局限性非常明显。当时，Android 使用 EGL 线程对 UI 进行渲染，如果子线程直接访问 UI 组件，会破坏 EGL 线程的上下文，导致界面崩溃。

此外，Android 系统对主线程有严格的优先级控制，子线程很难抢占主线程的时间片，进行 UI 刷新。这导致子线程 UI 操作往往延迟严重，影响用户体验。

随着 Android 系统的发展，特别是 4.0 及以上版本，Android 引入了硬件加速和多线程渲染技术。这些技术大大降低了 EGL 线程对 UI 渲染的依赖，也使得子线程 UI 操作变得更加可行。

在 Android 4.0 中，Android 引入了 "HandlerThread"，这是一种专用于 UI 操作的子线程。HandlerThread 拥有自己的消息队列和 Looper，可以处理 UI 相关任务，而不会阻塞主线程。

在 Android 4.4 及以上版本中，Android 进一步引入了 "RenderThread"，这是一种专门用于渲染 UI 的子线程。RenderThread 拥有自己的 GPU 上下文，可以在不影响主线程的情况下更新 UI。

虽然子线程 UI 操作在 Android 系统中已经成为可能，但这并不意味着我们应该滥用它。为了保证系统的稳定性和用户体验，我们仍然需要对子线程 UI 操作进行优化处理。

以下是一些优化处理方案：

避免频繁的子线程 UI 操作： 只有在主线程无法及时处理 UI 更新时，才考虑使用子线程 UI 操作。频繁的子线程 UI 操作会增加主线程和子线程之间的通信开销，降低系统性能。
使用 HandlerThread： 使用 HandlerThread 作为子线程 UI 操作的平台，可以避免阻塞主线程。HandlerThread 拥有自己的消息队列，可以异步处理 UI 更新任务。
使用 RenderThread： 在 Android 4.4 及以上版本中，使用 RenderThread 作为子线程 UI 操作的平台，可以充分利用 GPU 的并行处理能力，提高 UI 更新效率。
使用同步机制： 如果子线程 UI 操作涉及对共享资源的修改，需要使用同步机制（例如锁）来保证数据一致性。
谨慎处理动画和过渡： 子线程 UI 操作不适合处理复杂的动画和过渡，这些操作应交由主线程处理，以保证流畅性和一致性。

通过采用这些优化处理方案，我们可以充分利用子线程 UI 操作的可行性，同时保证系统的稳定性和用户体验。