Android OkHttp异步回调中的UI更新：避免致命异常的线程安全实践

1. 问题背景：OkHttp异步回调与UI更新的冲突

在android应用中，为了避免阻塞主线程导致anr（application not responding），网络请求通常在后台线程中执行。okhttp库通过其enqueue方法，将网络请求及其回调（onresponse和onfailure）默认调度到一个后台线程池中。然而，android的ui工具包并非线程安全的，所有对ui组件的修改都必须在主线程（也称为ui线程）上进行。

当开发者在OkHttp的onResponse回调中直接调用setBannerMoviesPagerAdapter(bannerMoviesList)这样的方法来更新ViewPager的适配器时，实际上是在一个后台线程中尝试修改UI。这违反了Android的UI线程模型，从而引发Fatal Exception导致应用崩溃。在模拟器上，由于其资源和调度特性可能与真机不同，有时这种问题不会立即显现，但在真机上，尤其是在资源受限或调度严格的设备上，崩溃的概率会大大增加。

原始代码示例（存在问题）：

public void fetch_json_banner_list(){
    // ... (OkHttpClient setup) ...

    client.newCall(request).enqueue(new Callback() {
        @Override
        public void onFailure(@NonNull Call call, @NonNull IOException e) {
            System.out.println("Failed to execute request");
        }

        @Override
        public void onResponse(@NonNull Call call, @NonNull Response response) throws IOException {
            // ... (数据解析) ...
            List<BannerMovies> bannerMoviesList = new ArrayList<>();
            // ... (填充 bannerMoviesList) ...

            // 问题所在：直接在后台线程调用UI更新方法
            setBannerMoviesPagerAdapter(bannerMoviesList);
        }
    });
}

private void setBannerMoviesPagerAdapter(List<BannerMovies> bannerMoviesList){
    bannerMoviesViewPager = (ViewPager) findViewById(R.id.banner_viewPager);
    bannerMoviesPagerAdapter = new BannerMoviesPagerAdapter(this, bannerMoviesList);
    // 这一行在后台线程执行时导致崩溃
    bannerMoviesViewPager.setAdapter(bannerMoviesPagerAdapter);
    // ... (其他UI相关操作) ...
}

2. 理解Android的UI线程模型

Android系统设计了一个严格的单线程模型来处理UI操作。所有与UI相关的事件（如触摸事件、绘制事件）以及对UI组件的修改都必须在主线程上执行。这样做的目的是为了避免多线程并发访问UI组件时可能出现的复杂同步问题和不一致状态。当非主线程尝试修改UI时，系统会抛出CalledFromWrongThreadException或类似异常，导致应用崩溃。

3. 解决方案：将UI更新操作调度到主线程

要解决上述问题，核心思想是将所有UI更新操作从后台线程安全地切换回主线程执行。Android提供了多种机制来实现这一点，其中最常用且直接的方式是使用Handler。

使用Handler将任务发布到主线程：

Handler允许你发送和处理与线程的MessageQueue关联的Message和Runnable对象。通过创建一个与主线程Looper关联的Handler，你可以将任务发布到主线程的消息队列中。

修正后的代码示例：

import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
// ... 其他导入 ...

public void fetch_json_banner_list(){
    // ... (OkHttpClient setup) ...

    client.newCall(request).enqueue(new Callback() {
        @Override
        public void onFailure(@NonNull Call call, @NonNull IOException e) {
            System.out.println("Failed to execute request");
        }

        @Override
        public void onResponse(@NonNull Call call, @NonNull Response response) throws IOException {
            // ... (数据解析) ...
            List<BannerMovies> bannerMoviesList = new ArrayList<>();
            // ... (填充 bannerMoviesList) ...

            // 创建一个与主线程Looper关联的Handler
            Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
            // 将UI更新操作封装成Runnable，并发布到主线程的消息队列
            handler.post(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 确保 setBannerMoviesPagerAdapter 在主线程执行
                    setBannerMoviesPagerAdapter(bannerMoviesList);
                }
            });
        }
    });
}

private void setBannerMoviesPagerAdapter(List<BannerMovies> bannerMoviesList){
    bannerMoviesViewPager = (ViewPager) findViewById(R.id.banner_viewPager);
    bannerMoviesPagerAdapter = new BannerMoviesPagerAdapter(this, bannerMoviesList);
    // 现在这一行会在主线程安全执行
    bannerMoviesViewPager.setAdapter(bannerMoviesPagerAdapter);
    // ... (其他UI相关操作) ...
}

代码解释：

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1. new Handler(Looper.getMainLooper())：这会创建一个Handler实例，它会将所有发送给它的消息和Runnable对象发布到主线程的Looper所管理的消息队列中。
2. handler.post(new Runnable() { ... })：这个方法会将一个Runnable对象添加到Handler关联的Looper的消息队列中。当主线程的Looper处理到这个Runnable时，run()方法就会在主线程上执行。
3. 通过这种方式，setBannerMoviesPagerAdapter(bannerMoviesList)方法及其内部的bannerMoviesViewPager.setAdapter()调用都将在主线程上安全地执行，从而避免了线程安全问题。

4. 其他主线程调度方法

除了Handler之外，Android还提供了其他几种将任务调度到主线程的方法，具体选择取决于上下文：

• Activity.runOnUiThread(Runnable): 如果你在Activity内部，可以直接使用runOnUiThread()方法。它会检查当前线程是否是主线程，如果是则立即执行Runnable，否则将其发布到主线程的消息队列。

  // 在Activity中
  this.runOnUiThread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
          setBannerMoviesPagerAdapter(bannerMoviesList);
      }
  });

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• Kotlin Coroutines (协程): 在Kotlin中，使用协程是现代Android开发中处理异步操作和UI更新的推荐方式。通过withContext(Dispatchers.Main)可以方便地切换到主线程。

  // 假设在协程作用域内
  withContext(Dispatchers.Main) {
      setBannerMoviesPagerAdapter(bannerMoviesList)
  }

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5. 为什么模拟器有时不会崩溃？

模拟器和真实设备在硬件性能、操作系统版本、资源管理和线程调度方面可能存在差异。在某些情况下：

• 更快的模拟器CPU/充足的资源： 模拟器可能拥有更强大的CPU或更少的后台任务，使得UI线程在后台线程尝试更新UI之前，能够足够快地完成其当前任务，从而避免了冲突。
• 不同的线程调度策略： 模拟器或特定Android版本可能在后台线程尝试修改UI时，其错误检测机制不如某些真机设备严格或触发条件不同。
• 时序问题： 线程竞争和崩溃通常是时序敏感的。在模拟器上，特定的时序可能导致冲突不发生，而在真机上，略微不同的时序就可能触发问题。

因此，即使在模拟器上应用运行良好，也绝不能忽视UI线程安全问题。始终在真机上进行充分测试，并遵循UI线程安全最佳实践至关重要。

6. 总结与最佳实践

• UI操作必须在主线程执行： 这是Android开发中的黄金法则。任何对View及其属性的修改，包括setAdapter()、setText()、setImageDrawable()等，都必须在主线程进行。
• 识别后台线程： 网络回调（如OkHttp的onResponse）、AsyncTask的doInBackground、自定义线程池中的任务等，都在后台线程执行。
• 使用正确的工具切换线程： 根据你的开发语言和项目结构，选择Handler、Activity.runOnUiThread()、Kotlin协程的Dispatchers.Main等方法，将UI更新任务安全地调度回主线程。
• 在真机上进行充分测试： 模拟器并不能完全模拟真实设备的运行环境和性能特性，因此务必在多种真机设备上进行测试，以发现潜在的线程安全问题。

遵循这些原则，可以有效避免因线程冲突导致的UI更新崩溃，提升应用的稳定性和用户体验。

以上就是Android OkHttp异步回调中的UI更新：避免致命异常的线程安全实践的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！