1. 问题引出

Android应用启动后默认开启一个主线程，这个主线程是应用程序唯一的，负责所有和UI界面有关的显示、以及响应UI事件监听任务，因此又称作UI线程。

程序中所有的组件都会运行在UI线程中，所以必须保证该线程的工作效率。UI线程一旦出现问题，就会降低用户体验。如在UI线程中进行耗时操作，如下载文件、查询数据库等就会阻塞UI线程，长时间无法响应UI交互操作，给用户带来“卡屏”、“死机”的感觉。

UI阻塞测试：该代码会直接导致APP ANR

class UIErrorActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var binding: ActivityUierrorBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        binding = ActivityUierrorBinding.inflate(layoutInflater)
        var rootView: View = binding.root
        setContentView(rootView)

        var count = 0
        while(count < 50) {
            count++
            try {
                Thread.sleep(1000)
            }catch (e: InterruptedException) {
                e.printStackTrace()
            }
        }
    }
}

一般，阻塞Ui线程5s的操作定义为耗时操作。 在操作UI线程时必须准单线程原则，即不能用除UI线程（主线程）外的其他线程来更新UI

耗时操作由新的工作线程去处理，上述代码修改如下（依然有问题）：

class UIErrorActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var binding: ActivityUierrorBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        binding = ActivityUierrorBinding.inflate(layoutInflater)
        var rootView: View = binding.root
        setContentView(rootView)

        thread(start = true) {
            var count = 0
            while(count < 50) {
                count++
                binding.textView.text = "Count = $count"
                try {
                    Thread.sleep(1000)
                }catch (e: InterruptedException) {
                    e.printStackTrace()
                }
            }
        }

    }
}

解决该问题可以使用以下两种方式：

1. 使用线程间通信Handler机制，在性的工作线程中进行耗时操作，通过发送消息在Handler中更新UI
2. 使用异步任务AsyncTask

2. 什么是UI线程

Android的核心进程zygote进程fork出我们的app，app启动的最终会走入到ActivityThread中的main方法，在main方法中会调用Looper。其中ActivityThread所在的线程被称为UI线程，也就是我们常说的主线程 (Main thread)。 关于Main thread这个称呼其实可以查看ActivityThread中main方法的源码：

 public static void main(String[] args) {
        ... ...
        //注释1
        Looper.loop();
        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }

注释1：只看最后两行代码，在Loop.loop();调用完直接抛出异常,这里异常提到了当前线程称之为Main thread.

UI 是单线程刷新的，如果多个线程可以刷新 UI 就无所谓是不是 UI 线程了，单线程的好处是，UI 框架里不需要到处上锁，做线程同步，写起来也比较简单有效。拿 Activity 来说，我们在 Activity 里异步做完耗时操作，要刷新 UI 可以调用 Activity.runOnUiThread 方法，在 UI 线程中执行，那么我们看下这个方法自然就知道 UI 线程是哪个线程了：

public final void runOnUiThread(Runnable action) {
    if (Thread.currentThread() != mUiThread) {
        mHandler.post(action);
    } else {
        action.run();
    }
}

这个方法会判断当前是不是在主线程，不是呢就通过 mHandler 抛到主线程去执行。这个 mHandler 是 Activity 里的一个全局变量，在 Activity 创建的时候通过无参构造函数 newHandler() 一起创建了。因为是无参，所以创建时用的哪个线程，Handler 里的 Looper 用的就是哪个线程了。

创建 Activity 是在应用的主线程，因此 mHandler.post 去执行的线程也是主线程。刚也说 了，runOnUiThread 方法里，先判断是不是在 UI 线程，这个 mUiThread 又是什么时候赋值的呢，答案还在 Activity 的源码里：

final void attach(Context context, ...) {
 ...省略无关代码
 mUiThread = Thread.currentThread();
}

在 Activity.attach 方法里，我们把当前线程赋值给 mUiThread，那当前线程是什么线程呢，也是主线程。至于为什么创建 Activity 和 attach 都是主线程，那又是另外一个故事了。通过前面的分析，我们知道了，对于 Activity 来讲 UI 线程就是主线程。

对于 View 来说，UI 线程就是 ViewRootImpl 创建时所在的线程，Activity 的 DecorView 对应的 ViewRootImpl 是在主线程创建的。

这个 ViewRootImpl 什么时候创建？

• Activity 创建好之后，应用的主线程会调用 ActivityThread.handleResumeActivity，这个方法会把 Activity 的 DecorView 添加到 WindowManger 里，就是在这个时候创建的 ViewRootImpl。

那可以在异步线程刷新 View 吗？

• 只要是 ViewRootImpl 创建的线程就可以 touch view，然后 WindowManger.addView 的时候又会去创建 ViewRootImpl，所以我们只要在子线程调用 WindowManger.addView，这个时候添加的这个 View，就只能在这个子线程刷新了，这个子线程就是这个 View 的 UI 线程了。

3. UI线程的工作机制

需要理解UI线程的工作机制，就需要了解Android的消息机制。简单的图片能描述这个概念，如下图

3.1 UI线程为什么不能更新

构建一个子线程更新UI的例子

   protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        showTv = findViewById(R.id.show_tv);
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                showTv.setText("子线程显示UI");
            }
        }.start();
    }

运行之后会抛出异常

   android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.
        at android.view.ViewRootImpl.checkThread(ViewRootImpl.java:7957)
        at android.view.ViewRootImpl.requestLayout(ViewRootImpl.java:1274)
        at android.view.View.requestLayout(View.java:23120)
        at android.view.View.requestLayout(View.java:23120)
        at android.view.View.requestLayout(View.java:23120)
        at android.view.View.requestLayout(View.java:23120)
        at android.view.View.requestLayout(View.java:23120)
        at android.view.View.requestLayout(View.java:23120)
        at androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout.requestLayout(ConstraintLayout.java:3172)
        at android.view.View.requestLayout(View.java:23120)
        at android.widget.TextView.checkForRelayout(TextView.java:8914)
        at android.widget.TextView.setText(TextView.java:5736)
        at android.widget.TextView.setText(TextView.java:5577)
        at android.widget.TextView.setText(TextView.java:5534)
        at com.example.myapplication.MainActivity$1.run(MainActivity.java:29)
复制代码

这里在子线程中添加了Thread.sleep做一些耗时操作。从抛出的异常信息可以定位到相应的源码ViewRootImpl.java

    void checkThread() {
        if (mThread != Thread.currentThread()) {
            throw new CalledFromWrongThreadException(
                    "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
        }
    }
    
    @Override
    public void requestLayout() {
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
           //注释2
            checkThread();
            mLayoutRequested = true;
            scheduleTraversals();
        }
    }

注释2：从代码中可以看出抛出异常的一部分，会被requestLayout()调用，如果了解view的绘制过程可以知道requestLayout是被调用的方法之一。

• https://juejin.cn/search?query=Androud%20UI%20%E7%BA%BF%E7%A8%8B

• https://juejin.cn/post/6844903968435503112

• https://juejin.cn/post/6896134687450726407