안드로이드는 기본적으로 표준 Java의 Thread를 그대로 사용할 수 있다. 그러나 안드로이드에서는 메인 스레드만 UI요소에 접근 가능하며, 서브 스레드에서 UI에 접근하려면 핸들러(Handler)와 메시지 큐(Queue)를 사용해야한다. 여기서부터 표준 Java와 안드로이드의 처리방식이 달라지기 시작한다.
1. 표준 Java 스레드 사용하기
먼저 안드로이드에서 표준 Java의 스레드를 사용 가능한지 화인해보자.
<activity_main.xml\>
<RelativeLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" >
<TextView
android:id="@+id/textView"
android:layout_width="320dp"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_centerHorizontal="true"
android:layout_centerVertical="true"
android:text="스레드에서 받은 값 : "
android:textSize="18dp"/>
<Button
android:id="@+id/showBtn"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_centerHorizontal="true"
android:layout_gravity="center"
android:layout_marginTop="10dp"
android:text="보여주기"
android:textSize="18dp"
/>
</RelativeLayout>버튼을 클릭하면 스레드에서 받은 값을 읽어오도록 할 것이다.
<MainActivity.java\>
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
int value = 0; //출력할 값
private boolean isRun = false; //스레드의 실행여부를 위한 boolean 변수 선언
TextView textView;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
textView = findViewById(R.id.textView);
Button showBtn = findViewById(R.id.showBtn);
showBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
textView.setText("스레드에서 받은 값 : " + value);
}
});
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
/* 스레드 실행 */
BackgroundThread thread = new BackgroundThread();
isRun = true;
thread.start();
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
/* 스레드 중지 */
isRun = false;
value = 0; //value값 다시 0으로 초기화
}
class BackgroundThread extends Thread{
@Override
public void run() {
while(isRun){ // isRun 변수가 true가 되면
try{
Thread.sleep(1000); //1초 지연
value++; //value 값 1 증가
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
try{
this.join(); // 스레드를 메인 스레드와 합치기
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
/* isRun이 true인 동안은 계속해서 1초마다 value 값을 1씩 증가시킨다.
* 그러다가 isRun이 false가 되면 스레드가 메인 스레드와 합쳐지고 끝이난다.*/
}
}버튼을 클릭하면 갱신된 value값을 가져와 텍스트뷰에 표시한다. value값을 증가시키는 작업은 새로운 Thread 클래스를 상속받아 새로운 스레드를 만들어서 처리하도록 했다. isRun변수가 false가 되면 while()문을 빠져나와서 스레드의 join() 메소드를 호출하여 스레드를 다시 메인 스레드와 합친다.
2. 핸들러(Handler)와 메시지 큐(Message Queue)
안드로이드 정책상 데드락(메모리 자원을 여러곳에서 동시에 참조하는 것)을 피하기 위해 애플리케이션의 UI 구성요소에는 메인 스레드만 접근할 수 있다. 그런데 메인 스레드가 아닌 하나의 서브스레드에서 UI 구성요소를 변경해야 하는 경우가 있을 수 있다. 이런 경우에 사용하는 것이 핸들러이다. 핸들러를 사용하면 서브스레드에서 메인 스레드로 UI 처리작업을 요청하는 메시지를 보낼 수 있다.
위 사진은 핸들러를 통해 서브스레드에서 메인 스레드로 UI 처리작업을 요청하는 3단계를 보여준다.
obtainMessage()메소드로 메인스레드의 메시지 객체 가져오기- 가져온 메시지에 정보를 넣고
sendMessage()메소드로 다시 메인 스레드로 보내기- 메인 스레드가
handleMessage()메소드로 메시지 처리하기
스레드 내부에서 생성자를 통해 핸들러 객체를 만들면 핸들러를 사용할 수 있게 된다. 핸들러는 메시지큐(Message Queue)와 루퍼(Looper) 없이는 아무 의미가 없다. 메시지큐는 메시지를 저장해두고 하나씩 꺼내 작업할 장소라고 생각하자. 이름에서 볼 수 있듯이 메시지큐는 FIFO(First In First Out)을 따르므로 먼저 들어온 메시지를 더 먼저 처리하게 된다. 루퍼(Looper)는 메시지큐를 돌면서 처리할 메시지가 있으면 하나씩 꺼내어 핸들러로 전달하는 역할을 한다.
아래 사진은 안드로이드 개발 공식 API 문서의 Handler 페이지 앞부분의 설명이다.
핵심 내용은 이렇다.
- 핸들러는 자신이 포함된 메시지큐의 메시지를 처리하거나 다른 스레드의 메시지큐로 메시지를 보낼 수 있다.
- 핸들러객체는 생성자를 통해 생성된 스레드와 그 스레드의 메시지큐에 연결된다.
그러면 코드를 통해 서브 스레드에서 UI를 처리하는 과정을 확인해보자.
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical"
android:gravity="center_vertical|center_horizontal">
<TextView
android:id="@+id/textView"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:textSize="50dp"
android:hint="무슨동물?"/>
</LinearLayout>텍스트뷰가 하나 있다. 이 텍스트뷰의 내용을 메인 스레드가 아닌 서브 스레드를 통해서 설정하는 코드를 작성해보자.
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
TextView textView;
final int MESSAGE_ID_CAT = 1;
final int MESSAGE_ID_DOG = 2;
Handler handler;
Thread thread;
boolean isRun;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
textView = findViewById(R.id.textView);
/* 핸들러 객체 생성
* 메인스레드에서 생성되었으므로 메인스레드의 핸들러이다.*/
handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch(msg.what){
case MESSAGE_ID_CAT: //msg.what == MESSAGE_ID_CAT 인 경우
textView.setText(msg.obj.toString()); //텍스트뷰 내용 설정
break;
case MESSAGE_ID_DOG: //msg.what == MESSAGE_ID_DOG 인 경우
textView.setText(msg.obj.toString()); //텍스트뷰 내용 설정
break;
}
}
};
/* 스레드 객체 생성 */
thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try{
/* while문이 실행될 동안 3초마다 반복적으로 두 메시지 번갈아 보내기*/
while(isRun){
Thread.sleep(3000); // 3초간 시간 지연
Message msg = handler.obtainMessage(); //메인스레드 핸들러의 메시지 객체 가져오기
msg.what = MESSAGE_ID_CAT; // 메시지 아이디 설정
msg.obj = "고양이 입니다."; // 메시지 내용 설정
handler.sendMessage(msg); // 메인스레드 핸들러로 메시지 보내기
Thread.sleep(3000); //3초간 시간 지연
msg = handler.obtainMessage(); //메인스레드 핸들러의 메시지 객체 가져오기
msg.what = MESSAGE_ID_DOG; //메시지 아이디 설정
msg.obj = "개 입니다."; // 메시지 내용 설정
handler.sendMessage(msg); // 메인스레드 핸들러로 메시지 보내기
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
});
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
isRun = true;
thread.start(); //스레드 시작
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
isRun = false; // 서브 스레드의 while문 탈출
try{
thread.join(); // 스레드를 메인 스레드와 합치기
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}먼저 핸들러 객체를 생성하고 handleMessage() 메소드를 재정의한다. 이 메소드는 스레드가 루퍼를 통해 메시지큐에서 메시지를 가져오면 처리하는 역할을 한다. msg.what을 통해 메시지 ID를 확인하여 텍스트뷰의 내용을 설정하게 된다.
그리고 스레드를 만들어 run() 메소드를 재정의한다. isRun 변수가 true일 동안 3초마다 번갈아가면서 두 개의 메시지를 번갈아 보내도록 했다. 여기서 msg.what과 msg.obj를 통해 메시지 ID와 내용을 넣어서 handler.sendMessage() 메소드를 통해 메인 스레드의 핸들러로 메시지를 보낸다. 그러면 메인스레드의 핸들러가 이 메시지를 확인해서 텍스트뷰의 내용을 확인한다.
앱을 실행하면 "고양이 입니다." 문자열과 "개 입니다." 문자열이 3초마다 번갈아가면서 출력된다.
이 코드에서는 UI 요소에 접근하지 못하도록 되어있는 서브 스레드를 통해 UI를 변경하는 것을 확인해보았다.
3. 핸들러로 Runnable 객체 처리하기
위의 예제에서는 아래의 과정을 통해서 UI 요소를 변경했다.
- 서브스레드에서 메인 스레드의 메시지 객체 참조
- 메시지 객체에 메시지 저장 및 메인 스레드로 전송
- 핸들러의
handleMessage()메소드에서 메시지 정보 획득 및 처리(UI 업데이트)
그런데 위의 과정은 코드가 약간 복잡해지는 단점이 존재한다.
위의 단점을 해결하는 간단한 방법이 있다. 바로 Runnable 객체를 이용하는 것이다. 스레드의 핸들러는 메시지만 주고받고 처리할 수 있는것이 아니다. Runnable 객체도 처리할 수 있다. 즉, 메시지 큐에는 메시지 객체 이외에 Runnable 객체도 들어갈 수 있다. 서브 스레드에서 handler.post() 메소드를 사용하여 메인 스레드로 러너를 객체를 전송해주면 러너블 객체의 run() 메소드가 메인 스레드에서 실행된다. 따라서 UI 구성요소 역시 변경할 수 있다.
위에서 작성한 예제를 Runnable 객체를 사용한 것으로 바꾸려면 아래와 같이 하면된다.
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
TextView textView;
Handler handler;
Thread thread;
boolean isRun;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
textView = findViewById(R.id.textView);
/* 핸들러 객체 생성
* 메인스레드에서 생성되었으므로 메인스레드의 핸들러이다.*/
handler = new Handler();
/* 스레드 객체 생성 */
thread = new Thread(new Runnable() {
Runnable catRunnable = new Runnable(){ // Runnable 객체 생성
@Override
public void run() {
textView.setText("고양이 입니다.");
}
};
Runnable dogRunnable = new Runnable(){ // Runable 객체 생성
@Override
public void run() {
textView.setText("개 입니다.");
}
};
@Override
public void run() {
try{
/* while문이 실행될 동안 3초마다 반복적으로 두 메시지 번갈아 보내기*/
while(isRun){
Thread.sleep(3000); // 3초간 시간 지연
handler.post(catRunnable); // 메인 스레드로 catRunnable 객체 전송
Thread.sleep(3000); // 3초간 시간 지연
handler.post(dogRunnable); // 메인 스레드로 dogRunnable 객체 전송
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
});
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
isRun = true;
thread.start(); //스레드 시작
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
isRun = false; // 서브 스레드의 while문 탈출
try{
thread.join(); // 스레드를 메인 스레드와 합치기
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}이로서 핸들러 객체를 생성하면서 handleMessage() 메소드를 재정의하여 메시지를 처리하는 부분이 사라졌다. 또한 run() 메소드 내부에서 메시지를 구성하여 보내는 코드도 사라졌다. 대신 Runnable 객체를 만들고 run() 메소드를 재정의하는 부분이 대신해서 생겼지만 오히려 한 눈에 서브 스레드에서 실행시키고자 하는 코드를 한 눈에 확인할 수 있어 가독성 측면에서 더 좋아진것 같은 느낌이다.
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