Android AsyncTask源码分析

1. 基本用法

   class DownloadTask extends AsyncTask {
         ……
    }
    
    new DownloadTask().execute();

  • 第一个 对应doInBackground 指定需要传入的参数,
  • 第二个 对应onProgressUpdate(Integer... values),
  • 第三个 对应onPostExecute(Boolean result)。

2. 主要使用

  1. SerialExecutor线程池,添加任务到队列。
 private static class SerialExecutor implements Executor {
     
 }
  1. ThreadPoolExecutor线程池执行任务。
    // We want at least 2 threads and at most 4 threads in the core pool,
    // preferring to have 1 less than the CPU count to avoid saturating
    // the CPU with background work
    private static final int CORE_POOL_SIZE = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
    private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
    private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 30;
    
    // 是一个阻塞的线程安全的队列,底层采用链表实现。该类主要提供了两个方法put()和take(),前者将一个对象放到队列中,如果队列已经满了,就等待直到有空闲节点;后者从head取一个对象,如果没有对象,就等待直到有可取的对象。
    private static final BlockingQueue sPoolWorkQueue =
            new LinkedBlockingQueue(128);
  1. Handler用于处理执行任务之后切换到主线程。

3. 执行流程

  1. 开始执行
    @MainThread
    public final AsyncTask execute(Params... params) {
        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
    }
  1. executeOnExecutor方法里面主要做了以下操作
    public final AsyncTask executeOnExecutor(Executor exec,
            Params... params) {
        onPreExecute();
        mWorker.mParams = params;
        exec.execute(mFuture);
    }
  1. 看看sDefaultExecutor这个是什么(线程池)
    private static class SerialExecutor implements Executor {
        //ArrayDeque 可以作为栈来使用,效率要高于 Stack;ArrayDeque 也可以作为队列来使用,效率相较于基于双向链表的 LinkedList 也要更好一些。注意,ArrayDeque 不支持为 null 的元素。先进先出 不安全。
        final ArrayDeque mTasks = new ArrayDeque();
        Runnable mActive;

        public synchronized void execute(final Runnable r) {
        //  将任务添加到队列
            mTasks.offer(new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        r.run();
                    } finally {
                        scheduleNext();
                    }
                }
            });
            if (mActive == null) {
                scheduleNext();
            }
        }

        // 开启线程池 执行
        protected synchronized void scheduleNext() {
            if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
            }
        }
    }
  1. 再来看看FutureTask( implements RunnableFuture ————> extends Runnable, Future)
    mFuture = new FutureTask(mWorker) {
            @Override
            protected void done() {
                try {
                    postResultIfNotInvoked(get());
                } catch (InterruptedException e) {
                    android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
                } catch (ExecutionException e) {
                    throw new RuntimeException("An error occurred while executing doInBackground()",
                            e.getCause());
                } catch (CancellationException e) {
                    postResultIfNotInvoked(null);
                }
            }
    };
    
  1. FutureTask是Runnable的子类,那我们来看看他的run方法
    public void run() {
        
             // 主要看这里 其中this.callable = callable;;
             // runnable是我们传递的mWorker
            Callable c = callable;
            if (c != null && state == NEW) {
                V result;
                boolean ran;
                try {
                    result = c.call();
                    ran = true;
                } catch (Throwable ex) {
                    result = null;
                    ran = false;
                    setException(ex);
                }
                if (ran)
                    set(result);
            }
       
    }
  1. 我们再来看看mWorker,调用call()。
    mWorker = new WorkerRunnable() {
            public Result call() throws Exception {
                mTaskInvoked.set(true);
                Result result = null;
                try {
                    Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                    //noinspection unchecked
                    result = doInBackground(mParams);
                    Binder.flushPendingCommands();
                } catch (Throwable tr) {
                    mCancelled.set(true);
                    throw tr;
                } finally {
                    postResult(result);
                }
                return result;
            }
        };
  1. 调用doInBackground,最终调用postResult。切换到主线程,更新结果。
    private Result postResult(Result result) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
                new AsyncTaskResult(this, result));
        message.sendToTarget();
        return result;
    }
  1. 看看mHandler
    private static class InternalHandler extends Handler {
        public InternalHandler(Looper looper) {
            super(looper);
        }

        @SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;
            switch (msg.what) {
                case MESSAGE_POST_RESULT:
                    // There is only one result
                    result.mTask.finish(result.mData[0]);
                    break;
                case MESSAGE_POST_PROGRESS:
                    result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
                    break;
            }
        }
    }
  1. 看看最后的finish
    private void finish(Result result) {
        if (isCancelled()) {
            onCancelled(result);
        } else {
            onPostExecute(result);
        }
        mStatus = Status.FINISHED;
    }

4. 注意事项

  1. SerialExecutor是使用ArrayDeque这个队列来管理Runnable对象的,调用ArrayDeque的offer()方法将传入的Runnable对象添加到队列的尾部,调用scheduleNext()方法。在这个方法中会从队列的头部取值。每次当一个任务执行完毕后,下一个任务才会得到执行,SerialExecutor模仿的是单一线程池的效果,如果我们快速地启动了很多任务,同一时刻只会有一个线程正在执行,其余的均处于等待状态。

  2. 在Android 3.0之前是并没有SerialExecutor这个类的,那个时候是直接在AsyncTask中构建了一个sExecutor常量。

    1. 规定同一时刻能够运行的线程数为5个,线程池总大小为128。也就是说当我们启动了10个任务时,只有5个任务能够立刻执行,另外的5个任务则需要等待,当有一个任务执行完毕后,第6个任务才会启动,以此类推。而线程池中最大能存放的线程数是128个,当我们尝试去添加第129个任务时,程序就会崩溃。
    2. 在3.0版本中AsyncTask的改动还是挺大的,在3.0之前的AsyncTask可以同时有5个任务在执行,而3.0之后的AsyncTask同时只能有1个任务在执行。为什么升级之后可以同时执行的任务数反而变少了呢?这是因为更新后的AsyncTask已变得更加灵活,如果不想使用默认的线程池,还可以自由地进行配置
  3. 创建线程池以及初始化

    Executor exec = new ThreadPoolExecutor(15, 200, 10,
        TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue());
    new DownloadTask().executeOnExecutor(exec);

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