Basic30天學會行動App-第14章.處理背景執行緒與非同步操作

16th鐵人賽背景執行緒非同步操作

因田木

2024-09-14 00:00:23

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第14章: App處理背景執行緒與非同步操作

在行動應用程式開發中，許多操作（如網路請求、資料庫查詢或大型計算）需要較長的時間才能完成。如果將這些操作放在主執行緒中執行，可能會導致應用程式的介面卡頓或無法回應使用者操作。為了避免這種情況，我們通常會將這些耗時的任務移到背景執行緒中執行，並使用非同步操作來確保主執行緒能夠保持響應。本章將探討執行緒的概念、如何使用 Service 來管理背景工作，以及如何處理非同步操作與回呼。

執行緒的概念

執行緒（Thread）是程式執行的基本單位，每個程式至少有一個主執行緒負責管理 UI 和使用者互動。然而，當你執行一個耗時操作時，如果不使用額外的執行緒，應用程式的主執行緒會被阻塞，導致 UI 失去響應。因此，我們可以通過創建新的執行緒來執行這些耗時操作，確保應用程式的流暢性。

創建與管理執行緒
在 B4A 中，你可以使用 Thread 或 Service 來創建和管理執行緒。下面是一個簡單的範例，展示如何創建一個執行緒來處理耗時操作。

Sub Process_Globals
    Dim t As Thread
End Sub

Sub Globals
End Sub

Sub Activity_Create(FirstTime As Boolean)
    t.Initialize("t")
    t.Run(Null, "LongRunningTask", Null)
End Sub

Sub LongRunningTask
    ' 模擬一個耗時操作
    Sleep(3000)
    Log("Task completed in background thread.")
End Sub

這段程式碼展示了如何在背景執行緒中運行一個耗時操作，並避免阻塞主執行緒。

使用Service來管理背景工作

Service 是一種在背景中執行的特殊模組，適合用於需要長時間運行的任務，如下載、播放音樂或定期執行的任務。Service 具有以下特點：
• 獨立於 UI：Service 在背景執行，不依賴於應用程式的活動狀態，即使使用者關閉了 UI，Service 仍然可以繼續運行。
• 靈活的啟動方式：Service 可以通過多種方式啟動，如時間觸發、事件觸發等。
• 低記憶體佔用：Service 一般比活動（Activity）佔用更少的記憶體，適合長時間運行。

創建與使用Service
在 B4A 中，你可以通過建立一個 Service 模組來創建 Service。以下範例展示了如何創建一個簡單的 Service 來執行背景任務。

' 在Service模組中
Sub Service_Create
    ' 初始化
End Sub

Sub Service_Start (StartingIntent As Intent)
    ' 背景任務
    StartServiceAt("", DateTime.Now + 10 * DateTime.TicksPerSecond, True)
    Log("Service is running.")
End Sub

Sub Service_Destroy
    ' Service 結束時清理資源
    Log("Service destroyed.")
End Sub

你可以通過以下方式從 Activity 中啟動這個 Service：

Sub StartMyService
    StartService(MyService)
End Sub

這段程式碼會啟動 MyService 並讓它在背景中運行指定的任務。
2. 定期執行的Service
如果你的應用程式需要定期執行某些任務，可以使用 StartServiceAt 方法來設定一個定期執行的 Service。例如，每隔 10 秒執行一次某個任務：

Sub Service_Start (StartingIntent As Intent)
    ' 設定每10秒執行一次
    StartServiceAt("", DateTime.Now + 10 * DateTime.TicksPerSecond, True)
    Log("Service running every 10 seconds.")
End Sub

這段程式碼會在 Service 啟動後，每隔 10 秒再次執行 Service_Start 中的代碼。

非同步操作與回呼

非同步操作是指那些不會阻塞主執行緒的操作，這些操作通常會在背景執行，完成後透過回呼（Callback）將結果返回給主執行緒。這樣的設計能夠確保應用程式在處理長時間任務時，依然保持 UI 的流暢和響應。

非同步操作的基本原理
非同步操作的核心在於將耗時任務放到背景執行緒中執行，當任務完成時，通過回呼函數將結果返回給主執行緒。在 B4A 中，HttpJob 是一個典型的非同步操作範例。

Sub DownloadFile
    Dim job As HttpJob
    job.Initialize("Job1", Me)
    job.Download("https://www.example.com/file.txt")
End Sub

Sub JobDone (Job As HttpJob)
    If Job.Success Then
        Log("Download completed: " & Job.GetString)
    Else
        Log("Error: " & Job.ErrorMessage)
    End If
    Job.Release
End Sub

這段程式碼使用 HttpJob 在背景中下載一個檔案，下載完成後透過 JobDone 回呼函數處理結果。
2. 使用非同步操作優化UI體驗
非同步操作的使用不僅能提高應用程式的響應速度，還能優化整體的使用者體驗。例如，在執行一個長時間的網路請求時，可以在主執行緒中顯示一個載入指示器，當背景任務完成後再隱藏該指示器。

Sub ExecuteLongRunningTask
    ProgressDialogShow("Loading...")
    Dim job As HttpJob
    job.Initialize("LongTask", Me)
    job.Download("https://api.example.com/data")
End Sub

Sub JobDone (Job As HttpJob)
    ProgressDialogHide
    If Job.Success Then
        Log("Data received: " & Job.GetString)
    Else
        Log("Error: " & Job.ErrorMessage)
    End If
    Job.Release
End Sub

這樣設計可以確保在網路請求的過程中，使用者不會感覺應用程式卡頓，並能清楚地看到請求的進度。

範例程式：綜合應用背景執行緒與非同步操作

以下是一個綜合範例，展示了如何使用背景執行緒、Service 和非同步操作來處理一個複雜的任務。

Sub Process_Globals
    ' 全域變數
    Dim t As Thread
End Sub

Sub Globals
    Dim btnStartTask As Button
End Sub

Sub Activity_Create(FirstTime As Boolean)
    Activity.LoadLayout("MainLayout")
    
    btnStartTask.Initialize("btnStartTask")
    btnStartTask.Text = "Start Background Task"
    Activity.AddView(btnStartTask, 50, 50, 200, 50)
End Sub

Sub btnStartTask_Click
    ' 啟動背景執行緒處理耗時操作
    t.Initialize("t")
    t.Run(Null, "BackgroundTask", Null)
End Sub

Sub BackgroundTask
    Log("Background task started.")
    Sleep(5000)
    Log("Background task completed.")
    ' 通知主執行緒任務完成
    CallSub(Main, "OnTaskComplete")
End Sub

Sub OnTaskComplete
    ToastMessageShow("Background task completed.", False)
End Sub