Android 非同期処理についてまとめてみた

2017/01/30 - プログラム言語, 開発ツール Android, java, プログラミング, プログラム言語

Androidには、UIに影響を与えないよういくつか非同期処理が用意されています。
今回は非同期処理の代表的な

・Service
・IntentService
・HandlerThread

について違いを踏まえながらまとめます！
非同期処理について(http://codezine.jp/article/detail/9746)

まずはServiceとIntentServiceについて説明します。

■ Service
・メリット
– Activityに依存せずに長時間のバックグラウンド処理に向いている。
– Contextを持っている。

・デメリット
– メインスレッド上(UIスレッド上)で動作するため、重い処理を行うと画面のレスポンスが遅くなったり、アプリが落ちる。

※Serviceの優位性
ServiceはActivityと同一のスレッドで動いているため、
Serviceを使わずにActivityからスレッドを生成すればいいのでは？と思った方がいるのではないでしょうか？
重要なのはServiceはContext(アプリの状態)を保持していることです。
Activityからでもスレッドは生成し処理を行うことは可能ですが、Activityが終了してしまうと、Activityに関連したContext(アプリの状態を保持した情報)は使用できなくなります。
そのため、Contextを利用したバックグラウンド処理にはServiceを使う必要があります。

■ IntentService
・メリット
– Activityに依存せず非同期の処理に向いている。
– 内部にHandlerThreadを持っているため、メインスレッドとは別のスレッド上で逐次処理を行う。

ServiceとIntentServiceの違いを見てみる

下記にServiceを使った処理とIntentServiceを使った処理を記載します。
ActivityからIntentを使ってService/IntentServiceを呼び出します。
・Activity

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // リスナーをセット
        findViewById(R.id.servicebutton).setOnClickListener(this);
        findViewById(R.id.intentServicebutton).setOnClickListener(this);


    @Override
    public void onClick(View v) {
        if (v.getId() == R.id.servicebutton) {
            //Serviceクラスを起動させる。通知を表示するServiceを起動
            Intent intent = new Intent(this, HelloIntentService.class);
            //Intent intent = new Intent(this, MyService.class);
            intent.setAction("show");
            startService(intent);
        } else if (v.getId() == R.id.intentServicebutton) {
            //IntentServiceクラスを起動させる。通知を表示するIntentServiceを起動
            Intent intent = new Intent(this, MyIntentService.class);
            intent.setAction("show");
            startService(intent);
        }
    }
}

				
					
				1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

						public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
 
        // リスナーをセット
        findViewById(R.id.servicebutton).setOnClickListener(this);
        findViewById(R.id.intentServicebutton).setOnClickListener(this);
 
 
    @Override
    public void onClick(View v) {
        if (v.getId() == R.id.servicebutton) {
            //Serviceクラスを起動させる。通知を表示するServiceを起動
            Intent intent = new Intent(this, HelloIntentService.class);
            //Intent intent = new Intent(this, MyService.class);
            intent.setAction("show");
            startService(intent);
        } else if (v.getId() == R.id.intentServicebutton) {
            //IntentServiceクラスを起動させる。通知を表示するIntentServiceを起動
            Intent intent = new Intent(this, MyIntentService.class);
            intent.setAction("show");
            startService(intent);
        }
    }
}

					

			

・Service(あえてfor文を使い重い処理を行う)

public class MyService extends Service {
    public MyService() {
    }
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
       //重い処理を行う。
        return START_NOT_STICKY;
    }

				
					
				1
2
3
4
5
6
7
8

						public class MyService extends Service {
    public MyService() {
    }
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
       //重い処理を行う。
        return START_NOT_STICKY;
    }

					

			

→アプリが落ちる。

・IntentService(あえてfor文を使い重い処理を行う)

public class MyIntentService extends IntentService {

    public MyIntentService() {
        super("HelloIntentService");
    }
    @Override
    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
     //重い処理を行う。
        }
    }

				
					
				1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

						public class MyIntentService extends IntentService {
 
    public MyIntentService() {
        super("HelloIntentService");
    }
    @Override
    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
     //重い処理を行う。
        }
    }

					

			

→UIに影響を与えないため、アプリは落ちない。

次にHandlerとHandlerThreadについて説明します。

HandlerThreadについて

HandlerThreadは内部にLooperを持ち、Handlerによって送られてきたメッセージを逐次処理するための仕組みです。わからない用語が出てきたので、まずは”Looper”と”Handler”について説明します。

LooperとHandlerについて

Looperとは

Looperとは内部にMessageキューを持ち、順番にキューから取り出したメッセージを処理する仕組みです。
これはAndroidの基本的な仕組みとなっておりActivityやServiceなどもこのLooper上で動作しています(デバックしてみるとわかります。はい)。
そしてこのActivityやServiceは特別なメインルーパー(メインスレッド)で動作しており、画面に関するウィジェットの変更はメインルーパーで行わなければなりません。
※別スレで行うとエラーが出ます。

Handlerとは

HandlerとはそのLooperにMessage(タスク)を届けるためのメッセンジャーです。

HandlerとHandlerThreadの違いを見てみる

Handlerはメインスレッド上で行われています。
HandlerThreadは新たにThreadを生成して、そこで処理を行います。

public class HandlerDefault extends AppCompatActivity {
    private String s;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler_default);

        Handler handler = new Handler();
        handler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                ////重たい処理を記述
                s = Thread.currentThread().getName();
            }
        });
    }

}

				
					
				1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

						public class HandlerDefault extends AppCompatActivity {
    private String s;
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler_default);
 
        Handler handler = new Handler();
        handler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                ////重たい処理を記述
                s = Thread.currentThread().getName();
            }
        });
    }
 
}

					

			

→デバックして変数sの中身を確認する。
s = main
メインスレッド上の処理のため、重たい処理を記載するとアプリは落ちる。

public class HandlerThreadDefault extends AppCompatActivity {
    private String s;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler_thread_default);
        // 別スレ生成 -&gt; 開始
        HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("other");
        handlerThread.start();

        //作成したHandlerThread(別スレ)内部のLooperを引数として、HandlerThread(のLooper)にメッセージを送るHandlerを生成する。
        Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper());
        //Handlerのpostメソッドでメッセージ(タスク：重たい処理)を送信する。
        handler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //重たい処理を記述
                s = Thread.currentThread().getName();
            }
        });
    }
}

				
					
				1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

						public class HandlerThreadDefault extends AppCompatActivity {
    private String s;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_handler_thread_default);
        // 別スレ生成 -&gt; 開始
        HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("other");
        handlerThread.start();
 
        //作成したHandlerThread(別スレ)内部のLooperを引数として、HandlerThread(のLooper)にメッセージを送るHandlerを生成する。
        Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper());
        //Handlerのpostメソッドでメッセージ(タスク：重たい処理)を送信する。
        handler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //重たい処理を記述
                s = Thread.currentThread().getName();
            }
        });
    }
}

					

			

→デバックして変数sの中身を確認する。
s = other
別スレッドを生成しているため、重たい処理を記載してもUIに影響を与えることはなくアプリが落ちる心配はない。
なるほどなるほど、ここで疑問。
Q 画面に関する操作はメインスレッド上で行わなければならないとのこと。もし、別スレッド上で行ったらどうなるのだろうか？

@Override
    public void run() {
         System.out.println(Thread.currentThread().getName());
         s = Thread.currentThread().getName();
         Log.v("hoge", "thread name:" + Thread.currentThread().getName());
         //変更箇所：別スレッド(other)からメインスレッドの画面を切り替える処理を行ってみる。できるのかな？
         View v = findViewById(R.id.button);
    }

				
					
				1
2
3
4
5
6
7
8

						@Override
    public void run() {
         System.out.println(Thread.currentThread().getName());
         s = Thread.currentThread().getName();
         Log.v("hoge", "thread name:" + Thread.currentThread().getName());
         //変更箇所：別スレッド(other)からメインスレッドの画面を切り替える処理を行ってみる。できるのかな？
         View v = findViewById(R.id.button);
    }

					

			

・結果
問題なく、ボタンが読み込まれました。
Handlerの引数(メインスレッドのLooper)にHandlerThreadのLooper処理の結果を渡してるから、
別スレッドの処理結果をメインスレッドに渡しているからなんだ。

Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper());

				1

						Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper());

(http://ichitcltk.hustle.ne.jp/gudon2/index.php?
pageType=file&id=Android010_Handler)
手順

1.別スレッド(HandlerThread)を生成
2.別スレッド開始
3.HandlerThreadインスタンスから Looperインスタンス取得
4.Handlerインスタンスを生成(3で取得した Looperインスタンスを引数指定)
5.4 で作成した Handlerインスタンスを使用(Handler#post 等)

参考
・http://daichan4649.hatenablog.jp/entry/20111004/1317724067
・https://realm.io/jp/news/android-thread-looper-handler/

UIスレッドからのみ画面操作が可能
・http://dev.classmethod.jp/etc/22853/

: 自社サービスのDocker化(前編)

こんにちは。インフラ開発部の上田です。普段は自社開発システムのインフラ担当として、日々頑張って仕事をしています。今回は、近年話題になっているDockerについて、取り上げてみようと思います！なぜDockerなのか・・・？そもそもDockerとは何か・・・？当社では様々なサー …

: Charlesを使ってスマホアプリ(iOS)のUAを調べてみた

はじめにここ最近のスマホアプリには、Webブラウザの機能を実装したものが少なくありません。 (“スマホアプリ内で立ち上がるブラウザ「アプリ内ブラウザ」”の機能は「WebView」というコンポーネントを用いて実装されています。) 昨今のWebサイト、サービス運営に於いて、「通 …

: ディープラーニングで「顔が似ているAKB48のメンバーを教えてくれるbot」を構築

概要こんにちは、システム開発部の中村です。今回は、Facebook Messenger APIを利用して、画像をアップロードすると、似ているAKB48のメンバーを教えてくれるbotを実装しました。尚、ディープラーニングやTensorFlowそのものの解説というより、「エンジンとしてディープ …

: 最強のSQLクライアント（GUIツール）「TeamSQL」を使ってみた！

はじめにみなさんこんにちは、プロダクト開発本部の亀梨です。普段はXmediaOneというメディアプランニング・広告運用管理・トラッキング・マーケティング分析を行う統合プラットフォームの開発を担当しています。エンジニアの皆さん、SQLクライアント（GUIツール）って何使ってます？わたくしはこ …

: Tableauを利用してMySQLとRedshiftのクロスDBジョインを実現する

はじめに RedshiftやTreasureDataなどのデータマート用のDBにはID単位の解析結果が格納され、ローカルのMySQLにはIDに紐づいた名称マスタが管理されている構成の場合、データマートのクロス集計結果に対してIDに紐づいた名称を付与したいことがあります。データマート用に用意したDB …

: SDKってどうやって作ってるの？【Android編】

こんにちは。4度目の投稿です。現在私はAndroidのSDKを開発しています。 javaにもAndroidにもSDKにも手を出したのは初めてなので、最初はそもそもSDKのイメージが湧かず、ふわふわした状態で始めました。 SDKと調べても「あるソフトウェアを開発するために必要なプログラムや文書などを …

: Burpの使い方！

こんにちは、第二ソリューション開発部の谷口です。受託開発の部署で開発を担当してます。 APIを扱う機会が多く、今回は通信内容を確認するためのローカルプロキシツール「Burp」について書かせて頂きます。 Burpとは Webアプリケーション開発時の検証において、Webサーバとブラウザ間の通信内容を確 …

: 【HTML5】4ツール出力ファイルサイズ比較

こんにちは、近江です。前回もHTML5のSwiffyについて書かせて頂きましたが、まだまだHTML5について調査しています。今回はSwiffyを含めた4つのHTML5系ツールで、同じ素材で同じアニメーションを作成した時のファイルサイズを比較したいと思います。何故ファイルサイズの比較をするかと言 …

: プログラミング初心者がswiftでゲームアプリ的なものを作ってみた。

こんにちは、DAC2年目のkumataです。普段は素敵な先輩方に囲まれてインフラ周りのお仕事をさせて頂いていますが、今回は業務とは全く関係ないプログラミングをやってみました。全く初心者なのですが、swift+Xcodeで簡単にスマホゲーム的なものが作れました。初心者の目線から作成方法をつらつ …

: Selenium × PHP でテスト自動化！【環境構築編】

はじめにみなさんこんにちは、プロダクト開発本部の亀梨です。普段はXmediaOneというメディアプランニング・広告運用管理・トラッキング・マーケティング分析を行う統合プラットフォームの開発を担当しています。テスト自動化の背景わたくしが担当するXmediaOneでは品質担保のために①コードベ …

PREV: Safari10(iOS10)のインライン動画再生についてまとめてみた
NEXT: AWSのcredentialsを注意して取り扱う話