Выполнение задач в фоновом режиме в Android

Часто у людей пишущих программное обеспечение возникает задача сделать ту или иную задачу в фоне или отделить её от общего потока, пусть то будет проигрывание музыки в фоне, или допустим выполнение GET/POST запроса на сервер когда программа находится в спящем режиме, ну или например запустить какой-то не большой модуль в отдельном потоке для того что бы не загружать сильно программу разным сложным функционалом и что бы она не тормозила. Для таких задач есть такие прекрасные классы как Runnable, Thread, AsyncTask и Service. Сегодня я хочу вам рассказать про использование этих классов, с некоторыми вы сталкивались уже, я описывал класс Service в туториале про написание игры, в 8 уроке. Сегодня же мы рассмотрим все варианты работе с потоками и фоновыми режимами.
Для начала давайте я расскажу что такое каждый из данных классов.

Описание

Runnable — интерфейс предназначен для обеспечения общего протокола для объектов, которые вы хотите выполнять, пока они активны. Например, Runnable реализуется класс Thread. Будучи активным просто означает, что поток было запущено и еще не было остановлено. В общем это интерфейс реализующий фоновое воспроизведение ваших аппелептов единожды.

Thread — поток выполнения фонового элемента в программе. Виртуальная машина Java позволяет приложениям иметь несколько потоков выполнения, работающих одновременно. Например как и в случае с runnable запустить отдельный кусок программы что бы он обрабатывал какие-то функции в фоне не мешаю основному потоку.

AsyncTask — отдельный класс для выделения функций разного типа в отдельный поток, его цель – это выполнение тяжелых задач и передача в UI-поток результатов работы. Но при этом нам не надо задумываться о создании Handler и нового потока. 

Service — это компонент приложения, который позволяет приложению осуществлять те или иные длящиеся операции без взаимодействия с пользователем напрямую или позволяющий осуществлять взаимодействие с другими приложениями. Каждый сервис должен быть объявлен в AndroidManifest.xml с тегом «service». Сервисы могут быть запущены командами Context.startService() и Context.bindService().

Примеры

Runnable

Теперь давайте рассмотрим все с более углубленно каждый класс по отдельности, начнем мы скорей всего с класс Runnable. Он довольно прост и его можно использовать прямо в коде не создавая отдельный классов и не загромождая код. Он имеет один единственный метод который называется run(), собственно в нем и происходит все невиданное и желанное. Например вам нужно что бы функция отправляла запрос на сервер, но при этом у вас программа выполняет туеву хучу разных функций, и этот метод который отправляет запрос просто тормозит весь процесс. Тогда решением будет являться выделить в отдельный поток эту функцию и просто вызывать её там. 

Вот как бы это сделал я используя класс runnable:

final Handler myHandler = new Handler(); // автоматически привязывается к текущему потоку.
Thread myThread = new Thread(new Runnable() {
    myHandler.post(new Runnable() {  // используя Handler, привязанный к UI-Thread
        @Override
        public void run() {
            doMyPostRequest();         // выполним установку значения
        }
    });
});
myThread.start();

Тут все просто, мы создаем объект типа хендлер для привязки к потоку, дальше создаем сам потом в котором запускаем наш интерфейс, а внутри интерфейса запускаем наш метод run() в котором будет происходить выполнение метода отправки запроса на сервер. Все это можно вписывать прямо внутри метода onCreate(), так как это не является методом, а является прямым созданием и обращением к классу и интерфейсу класса Thread. 

Использовать такое конечно же не сильно одобряется, но есть случаи когда создать сервис или асинкТаск вам не нужно так как оно ничего возвращать вам не будет, можно использовать такую простую конструкцию. Надеюсь ясно, так как это самое простое что может делать данный класс.

Thread

Перейдем к следующему участнику нашего шоу, это будет класс Thread, он так же прост в использовании как и интерфейс runnable, собственно я думаю что вы заметили что он используется при работе с классом runnable, но тут мы будем создавать отдельный класс в отдельном файле для работы с классом Thread, можно использовать его как и интерфейс, но лучше это делать так как я сейчас покажу.

Для начала создадим отдельный класс и назовем его например Worker, он у нас будет выполнять какую-то грязную работу, неважно какую… Дальше нам нужно унаследовать класс Thread, смотрим как это делается.

class Worker extends Thread {

    public volatile Handler handler; // так же как и в runnable, создали хендлер для привязки к потоку

    public void run() { //наш любимый метод который делает всю грязную работу
        Looper.prepare(); //готовим цикл к работе
        mHandler = new Handler() { //новый экземпляр потока
            public void work() {
                // метод который будет выполняться в отдельном потоке...
            }
        };
        Looper.loop(); //закончили цикл
    }
}

А теперь нам нужно запустить наш поток в нашей активности, или где вам нужно. Для этого мы создадим экземпляр класса в нашей активности и запустим его методом .start(). Это вы можете сделать в любой точке программы где вам нужно будет начать работу данного функционала. Делается это вот таким образом:

Worker worker = new Worker();
worker.start();
worker.wait();

Но эту конструкцию я снова не поддерживаю, так как она громоздкая и иногда не сильно рабочая. (: Дело в том что иногда для использования потоков достаточно сделать обычный runnable и не мучать себя разными созданиями классов, и вызовами этих классов в других классах наследниках, проще написать пару строк в текущей активности и через неё выделить нужный функционал, пример такого создания можно посмотреть выше в пункте «Runnable».

AsyncTask

Этот класс очень удобен, его можно использовать в активности создав его экземпляр прямо в самом конце класса. Он имеет в себе три метода один из которых позволяет обрабатывать нужный код в фоне, остальные два созданы для запуска диалога о загрузки и отключении диалога по окончанию. Давайте рассмотрим что это за три метода:

doInBackground – будет выполнен в новом потоке, здесь решаем все свои тяжелые задачи. Т.к. поток не основной — не имеет доступа к UI.

onPreExecute – выполняется перед doInBackground, имеет доступ к UI, он собственно и запускает диалог предупреждающий юзера об работе программы.

onPostExecute – выполняется после doInBackground (не срабатывает в случае, если AsyncTask был отменен — об этом в следующих уроках), имеет доступ к UI. Метод отключает или заканчивает уже отработанные функции и выключает диалог после завершения работы потока.

Давайте рассмотрим пример работу с этим классом.

class MyTask extends AsyncTask<Void, Void, Void> {

    @Override
    protected void onPreExecute() {
      super.onPreExecute();
      //запускаем диалог показывающий что ты работаешь во всю
    }

    @Override
    protected Void doInBackground(Void... params) {
      //вот тут пишем весь кошмар и ужас который будет выполнять в отдельном потоке, короче что угодно.
      return null;
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Void result) {
      super.onPostExecute(result);
      //а здесь мы прячем диалог и заканчиваем работу всех функций которые были запущены в doInBackground()
    }
  }

Хочу сказать что AsyncTask<Void, Void, Void> может иметь любые типы, например <URL, Integer, Long>, что бы вы знали — каждый из типов относится к своему методу, например тип URL будет относиться к методу doInBackground(), а Integer к onProgressUpdate(Integer… params) и Long будет относиться к onPostExecute(Long result). Это очень важно знать, так как не зная вы можете поменять параметры и запороть всю структуру класса.

Класс очень практичен и гибок, его бы я советовал применять во всех случаях работы с потоками, так как он удобен, с его помощью можно возвращать полученные в фоне данные, обрабатывать сложные и громоздкие функции и все это будет не заметно для пользователя. В общем как совет, почитайте об этом классе побольше, если не поняли из моего примера, и используйте исключительно его. Правда если функционал не сильно сложный можно использовать Runnable, как я писал выше. Но это дело ваше (: Идем дальше…

Service

Тут я думаю все с ним работали если читали мои статьи по написанию игры, но я повторюсь и снова расскажу об этом классе. 

Класс хорош для написания простых функций, как на пример для написания музыкального плеера ифункции воспроизведение звука в фоне, когда вы свернули свою программу, а музыка все так же играет, это называется многопоточность. Для примера я вам снова приведу код из игры в котором музыка играет в фоне приложения, и для того что бы остановить или запустить сервис, нужно создать intent который посылает метод в сервис и дает ему понять что ему делать, запустить его или приостановить.

Сервис создается в отдельном классе как и Thread, и запускается он так же из отдельной активности из нужного вам метода. Смотрим как создается класс Service.

public class MyService extends Service {
        MediaPlayer player;
        
        @Override
        public IBinder onBind(Intent intent) {
                return null;
        }
        
        @Override
        public void onCreate() {
            player = MediaPlayer.create(this, R.raw.bg);
            player.setLooping(true); // зацикливаем
        }

        @Override
        public void onDestroy() {
            Toast.makeText(this, "My Service Stopped", Toast.LENGTH_LONG).show();
            player.stop();
        }
        
        @Override
        public void onStart(Intent intent, int startid) {
            Toast.makeText(this, "My Service Started", Toast.LENGTH_LONG).show();
            player.start();
        }
}

Далее нам нужно его зарегистрировать в AndroidManifest'e.xml как и активити, для того что бы Eclipse знал что этот класс можно запускать как сервис:

<service android:enabled="true" android:name=".MyService" />

А дальше мы запускаем наш сервис из активности:

startService(new Intent(this, MyService.class));

Ну и в нужном месте мы его будем останавливать, например по нажатию кнопки:

stopService(new Intent(this, MyService.class));

Заключение

Собственно и все что я хотел вам рассказать я рассказал. Если что-то не понятно то гуглим, гугл никогда никому не врал и не не отвечал, ну или на крайняк спрашивайте у меня, помогу чем смогу. Так-то надеюсь что я все правильно описал и рассказал, спасибо за прочтение статьи, «дали буде».