为什么不能在子线程中更新UI

首先声明一点：子线程里面是可以更新UI的——创建一个空白的Activity，在其xml文件中放一个空白TextView，Java代码如下：

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_load_gif);
    tvThread = (TextView) findViewById(R.id.tvThread);
    new Thread(new Runnable() {
    @Override
        tvThread.setText("子线程加载");
    }).start();
}

运行结果表示，更新UI时成功的。
现在我们先让子线程休眠100ms再更新UI：

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        try{
            Thread.sleep(100);
        }catch (Exception e){
        }
        tvThread.setText("子线程加载");
}).start();

结果你会发现，程序崩了。抛出了如下很熟悉的异常：

android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views. 
at android.view.ViewRootImpl.checkThread(ViewRootImpl.Java:6581) 
at android.view.ViewRootImpl.requestLayout(ViewRootImpl.java:924)

 Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views：意思是只有创建这个View的线程才能够访问更新这个View。

从异常信息可以知道：
异常是从android.view.ViewRootImpl的checkThread方法抛出的。而ViewRootImpl是接口ViewRoot的实现类。ViewRootImpl的checkThread方法的源码如下：

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

其中mThread是主线程（UI线程或者MainThread线程），在应用程序启动的时候，就已经被初始化了。

由此我们可以得出结论：

在访问UI的时候，ViewRoot会去检查当前是哪个线程访问的UI，如果不是主线程，就会抛出异常：Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views。

再看异常的另一段:

at android.view.ViewRootImpl.requestLayout(ViewRootImpl.java:924)

再看看它涉及到的requestLayout方法：

@Override  
public void requestLayout() {
    if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
        checkThread();      
        mLayoutRequested=true;    
        scheduleTraversals();
    }
}

这里先是调用了checkThread()方法来检查当前线程；然后调用scheduleTraversals()方法，scheduleTraversals，字面理解就是线程遍历循环：

void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        TraversalBarrier= Handler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, TraversalRunnable, null);
        if (!mUnbufferedInputDispatch) {            
            scheduleConsumeBatchedInput();        
        }
        notifyRendererOfFramePending();        
        pokeDrawLockIfNeeded();     
    }       
}

注意到postCallback方法的的第二个参数：TraversalRunnable，意思是遍历线程，是一个后台任务：

final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}

里面除了调用了doTraversal();方法，啥也没有干，继续看doTraversal()：

void doTraversal() {   
    if (mTraversalScheduled) {       
        mTraversalScheduled = false;
        mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
        if (mProfile) {        
            Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");      
        }
        performTraversals();
        if (mProfile) {   
            Debug.stopMethodTracing();   
        }    
    }
}

可以看到里面调用了performTraversals()方法，View的绘制过程就是从performTraversals方法开始的。它的代码量有点大这里就不多说了，如果继续跟就是学习View的绘制了，偏离了我们的目标。

我们现在知道了，每一次访问UI，Android都会重新绘制View，这个很好理解。

到目前为止，我们可以得到结论：

当访问UI时，ViewRoot会调用checkThread方法检查当前访问UI的线程是哪个，如果不是UI线程则会抛出异常。

但是为什么一开始在Activity的onCreate方法中创建子线程更新UI不抛异常呢？
唯一的解释就是执行onCreate方法的那个时候ViewRootImpl对象还没创建，无法去检查当前线程。

哪ViewRootImpl对象是在哪里，在什么时候被创建的呢？
在ActivityThread中，通过分析我们找到了handleResumeActivity方法：

final void handleResumeActivity(IBinder token,boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume) {
    unscheduleGcIdler();
    mSomeActivitiesChanged = true;
    ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);
    if (r != null) {
        final Activity a = r.activity;
        ......
            r.activity.mVisibleFromServer = true;
            mNumVisibleActivities++;
            if (r.activity.mVisibleFromClient) {
                r.activity.makeVisible();
            }
        }
        ......  
    } 
}

内部调用了performResumeActivity方法，这个方法看名字像是回调onResume方法的入口的：

public final ActivityClientRecord performResumeActivity(IBinder token,boolean clearHide) {
    ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
    if (localLOGV){
        Slog.v(TAG, "Performing resume of " + r + " finished=" + r.activity.mFinished);
    } 
    if (r != null && !r.activity.mFinished) {
        ......
        r.activity.performResume();
        ......
    }
    return r;
}

可以看到r.activity.performResume()这行代码：

final void performResume() {
    performRestart();
    mFragments.execPendingActions();
    mLastNonConfigurationInstances = null;
    mCalled = false;
    mInstrumentation.callActivityOnResume(this);
    ......
}

上面Instrumentation调用了callActivityOnResume方法，callActivityOnResume源码如下：

public void callActivityOnResume(Activity activity) {
    activity.mResumed = true;
    activity.onResume();
    if (mActivityMonitors != null) {
        synchronized (mSync) {
            final int N = mActivityMonitors.size();
            for (int i=0; i<N; i++) {
                final ActivityMonitor am = mActivityMonitors.get(i);
                am.match(activity, activity, activity.getIntent());
            }
        }
    }
}

找到了activity.onResume()。这也证实了performResumeActivity方法是回调onResume方法的入口。那么现在我们再回头看handleResumeActivity方法，执行完performResumeActivity方法回调了onResume方法后，会再执行这一块代码：

......
r.activity.mVisibleFromServer = true;
mNumVisibleActivities++;
if (r.activity.mVisibleFromClient) {
    r.activity.makeVisible();
}

r.activity调用了makeVisible方法，makeVisible方法是干什么的呢？我们跟进去看看：

void makeVisible() {
    if (!mWindowAdded) {
        ViewManager wm = getWindowManager();
        wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());
        mWindowAdded = true;
    }
    mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);
}

他是往WindowManager中添加DecorView，那现在应该关注的就是WindowManager的addView方法了。而WindowManager是一个接口，我们找到WindowManager的实现类WindowManagerImpl。这个和ViewRoot是一样的，就名字多了个impl。在WindowManagerImpl中addView方法如下：

@Override
public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
    applyDefaultToken(params);
    mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
}

里面调用了WindowManagerGlobal的addView方法，那现在就锁定WindowManagerGlobal的addView方法：

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
    Display display, Window parentWindow) {
        ......

        ViewRootImpl root;
        View panelParentView = null;
        ......
        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
        view.setLayoutParams(wparams);
        mViews.add(view);
        mRoots.add(root);
        mParams.add(wparams);
    }
    try {
        root.setView(view, wparams, panelParentView);
    } catch (RuntimeException e) {
        synchronized (mLock) {
            final int index = findViewLocked(view, false);
            if (index >= 0) {
                removeViewLocked(index, true);
            }
        }
        throw e;
    }
}

终于看到我们想要看的关键信息：ViewRootImpl是在WindowManagerGlobal的addView方法中创建的。

因此得出一个总结：

ViewRootImpl的创建是在onResume方法回调之后，而我们一开篇是在onCreate方法中创建子线程并访问UI，在那个时刻，ViewRootImpl还没有来得及创建，无法检测当前线程是否是UI线程，所以程序没有崩溃。而之后修改了程序，让线程休眠了100毫秒后再更新UI，程序就崩了。很明显在这100毫秒内ViewRootImpl已经完成了创建，并能执行checkThread方法检查当前访问并更新UI的线程是不是UI线程。

同样的，我们还可以猜测，在onStart方法和onResume方法里面创建子线程并访问更新UI，同样是可以运行成功的。这一点留给读者去验证。

这是从源码的角度分析为什么不能在子线程中更新UI。

哪再问：为什么谷歌要提出：“UI更新一定要在UI线程里实现”这一规则呢？原因如下：

目的在于提高移动端更新UI的效率和和安全性，以此带来流畅的体验。原因是：

Android的UI访问是没有加锁的，多个线程可以同时访问更新操作同一个UI控件。也就是说访问UI的时候，android系统当中的控件都不是线程安全的，这将导致在多线程模式下，当多个线程共同访问更新操作同一个UI控件时容易发生不可控的错误，而这是致命的。所以Android中规定只能在UI线程中访问UI，这相当于从另一个角度给Android的UI访问加上锁，一个伪锁。

为什么不能在子线程中更新UI

猜你喜欢