Androidアプリ開発における非同期処理について理解する

アプリがスムーズに動作するためには「非同期処理」が欠かせません。

データの取得や計算など、重い処理がメインスレッドに負担をかけないように、Androidには複数の非同期処理の方法が用意されています。

今回は、各手法の特徴や使い分けをわかりやすく解説します。この記事で非同期処理の基礎を身につけ、ユーザー体験をさらに向上させましょう！

非同期処理について
1. 非同期処理とは？
2. 非同期処理が必要な場面
Androidでの非同期処理の方法
非同期処理で気をつけること
まとめ

非同期処理について

非同期処理とは？

非同期処理とは、特定の処理をメインの作業（通常はユーザーインターフェースの操作）と並行して行して実行する仕組みです。

Androidでは、UIスレッド（メインスレッド）がユーザーの操作に対するレスポンスや画面の更新を担当しています。非同期処理を使うことで、データの取得や計算などの重い処理がメインスレッドの負担にならず、アプリの動作がフリーズするのを防ぐことができます。

非同期処理が必要な場面

ネットワーク通信: APIを通じてデータを取得したり送信したりする場合。
データベースの操作: 大量のデータを保存・検索する場合。
重い計算: 画像処理や複雑な計算などで、UIの応答性を保ちたい場合。

UIがスムーズに動くよう、重い処理は「裏で」進行させるイメージで非同期処理を考えてみましょう♪

Androidでの非同期処理の方法

Androidでは、非同期処理を行うためのさまざまな方法が用意されています。代表的な手法を紹介します！

① AsyncTask（非推奨）

AsyncTaskはかつて非同期処理でよく使われましたが、メモリリークやライフサイクル管理の難しさから現在は非推奨です。最新のAndroid開発では他の方法を使うことが推奨されます。

② HandlerとRunnable

HandlerはメインスレッドでUI操作を簡単に行いたい場合に役立ちます。Runnableで非同期処理を記述し、Handlerでメインスレッドに戻すことができます。

用途: 軽い処理や短時間の非同期処理。UIスレッドに簡単に戻れるため、短時間の遅延を伴うアニメーションやタイマーなどで便利です。長時間の処理には向きません。

例：

Handler handler = new Handler();
handler.postDelayed(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // ここでメインスレッドに戻ってUI操作が可能
    }
}, 1000); // 1秒後に実行

③ JavaのExecutor（スレッドプール）

Executorは、スレッドプールを利用して複数の非同期処理を効率的に管理します。複数の処理を並行して実行したい場合に便利です。

用途: メインスレッドに戻らずに済む処理（例：単純なファイル操作や計算）で、アプリのライフサイクルに関係なく処理を完了させたい場合。

例：

Executor executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
executor.execute(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 重い処理
        // メインスレッドに戻る必要があればHandlerを使用
    }
});

⑤ LiveDataとViewModel

LiveDataとViewModelの組み合わせは、非同期処理とUI更新を効率よく連携させる方法です。ViewModelでデータの非同期処理を行い、LiveDataでUIに自動的に更新を反映させます。

用途: ライフサイクルに対応したデータ保持やUI更新が必要な場合に適しています。特に画面の回転や再生成があってもデータを保持したいときに効果的です。

例：

public class MyViewModel extends ViewModel {
    private MutableLiveData<String> data = new MutableLiveData<>();

    public LiveData<String> getData() {
        return data;
    }

    public void fetchData() {
        // 非同期処理の実行
        data.postValue("更新されたデータ");
    }
}

非同期処理はアプリの応答性やパフォーマンスに直結するので、アプリの処理内容やUI更新の必要性に応じて、適切な非同期処理の方法を選びましょう！

非同期処理で気をつけること

エラーハンドリング

非同期処理は、エラーが発生してもメインスレッドには伝わりにくいという特徴があります。
そのため、非同期処理を行う際には、エラーハンドリングを明確にすることが重要です。例えば、try-catchでエラーをキャッチしたり、結果をUIスレッドに渡す前にエラーチェックを行うことで、ユーザーに適切なフィードバックを返すことができます。

メモリリークの防止

非同期処理では、処理が終了する前にActivityやFragmentが終了することもあるため、メモリリークの原因になることがあります。WeakReferenceやViewModelを使用してライフサイクルに合わせたデータ管理を行い、非同期処理の完了後に参照先が存在するかを確認することで、メモリリークを防止できます。