Android 多线程

Android 多线程：手把手教你使用AsyncTask

前言
多线程的应用在Android开发中是非常常见的，常用方法主要有：

继承Thread类
实现Runnable接口
Handler
AsyncTask
HandlerThread

下面讲的是AsyncTask:
目录
示意图

1. 定义
   一个Android 已封装好的轻量级异步类
   属于抽象类，即使用时需 实现子类

public abstract class AsyncTask { 
 ... 
 }

2. 作用
   实现多线程
   在工作线程中执行任务，如 耗时任务
   异步通信、消息传递
   实现工作线程 & 主线程（UI线程）之间的通信，即：将工作线程的执行结果传递给主线程，从而在主线程中执行相关的UI操作
   从而保证线程安全

3. 优点
   方便实现异步通信
   不需使用 “任务线程（如继承Thread类） + Handler”的复杂组合
   节省资源
   采用线程池的缓存线程 + 复用线程，避免了频繁创建 & 销毁线程所带来的系统资源开销

4. 类 & 方法介绍
   4.1 类定义
   AsyncTask类属于抽象类，即使用时需 实现子类

public abstract class AsyncTask { 
 ... 
}
// 类中参数为3种泛型类型
// 整体作用：控制AsyncTask子类执行线程任务时各个阶段的返回类型
// 具体说明：
    // a. Params：开始异步任务执行时传入的参数类型，对应excute（）中传递的参数
    // b. Progress：异步任务执行过程中，返回下载进度值的类型
    // c. Result：异步任务执行完成后，返回的结果类型，与doInBackground()的返回值类型保持一致
// 注：
    // a. 使用时并不是所有类型都被使用
    // b. 若无被使用，可用java.lang.Void类型代替
    // c. 若有不同业务，需额外再写1个AsyncTask的子类
}

4.2 核心方法
AsyncTask 核心 & 常用的方法如下：
示意图

方法执行顺序如下
示意图

5. 使用步骤
AsyncTask的使用步骤有3个：
创建 AsyncTask 子类 & 根据需求实现核心方法
创建 AsyncTask子类的实例对象（即 任务实例）
手动调用execute(（）从而执行异步线程任务
具体介绍如下
/**

• 步骤1：创建AsyncTask子类
• 注：
• a. 继承AsyncTask类
• b. 为3个泛型参数指定类型；若不使用，可用java.lang.Void类型代替
• c. 根据需求，在AsyncTask子类内实现核心方法
  */

  private class MyTask extends AsyncTask {

        ....

      // 方法1：onPreExecute（）
      // 作用：执行 线程任务前的操作
      // 注：根据需求复写
      @Override
      protected void onPreExecute() {
           ...
        }

      // 方法2：doInBackground（）
      // 作用：接收输入参数、执行任务中的耗时操作、返回 线程任务执行的结果
      // 注：必须复写，从而自定义线程任务
      @Override
      protected String doInBackground(String... params) {

            ...// 自定义的线程任务

            // 可调用publishProgress（）显示进度, 之后将执行onProgressUpdate（）
             publishProgress(count);
              
         }

      // 方法3：onProgressUpdate（）
      // 作用：在主线程 显示线程任务执行的进度
      // 注：根据需求复写
      @Override
      protected void onProgressUpdate(Integer... progresses) {
            ...

        }

      // 方法4：onPostExecute（）
      // 作用：接收线程任务执行结果、将执行结果显示到UI组件
      // 注：必须复写，从而自定义UI操作
      @Override
      protected void onPostExecute(String result) {

         ...// UI操作

        }

      // 方法5：onCancelled()
      // 作用：将异步任务设置为：取消状态
      @Override
        protected void onCancelled() {
        ...
        }
  }

/**
  * 步骤2：创建AsyncTask子类的实例对象（即 任务实例）
  * 注：AsyncTask子类的实例必须在UI线程中创建
  */
  MyTask mTask = new MyTask();

/**
  * 步骤3：手动调用execute(Params... params) 从而执行异步线程任务
  * 注：
  *    a. 必须在UI线程中调用
  *    b. 同一个AsyncTask实例对象只能执行1次，若执行第2次将会抛出异常
  *    c. 执行任务中，系统会自动调用AsyncTask的一系列方法：onPreExecute() 、doInBackground()、onProgressUpdate() 、onPostExecute() 
  *    d. 不能手动调用上述方法
  */
  mTask.execute()；

6. 实例讲解
   下面，我将用1个实例讲解 具体如何使用 AsyncTask

6.1 实例说明
点击按钮 则 开启线程执行线程任务
显示后台加载进度
加载完毕后更新UI组件
期间若点击取消按钮，则取消加载
如下图

示意图
6.2 具体实现
主布局文件：activity_main.xml

主逻辑代码文件：MainActivity.java public class MainActivity extends AppCompatActivity {

// 线程变量
MyTask mTask;

// 主布局中的UI组件
Button button,cancel; // 加载、取消按钮
TextView text; // 更新的UI组件
ProgressBar progressBar; // 进度条

/**
 * 步骤1：创建AsyncTask子类
 * 注：
 *   a. 继承AsyncTask类
 *   b. 为3个泛型参数指定类型；若不使用，可用java.lang.Void类型代替
 *      此处指定为：输入参数 = String类型、执行进度 = Integer类型、执行结果 = String类型
 *   c. 根据需求，在AsyncTask子类内实现核心方法
 */
private class MyTask extends AsyncTask {

    // 方法1：onPreExecute（）
    // 作用：执行 线程任务前的操作
    @Override
    protected void onPreExecute() {
        text.setText("加载中");
        // 执行前显示提示
    }


    // 方法2：doInBackground（）
    // 作用：接收输入参数、执行任务中的耗时操作、返回 线程任务执行的结果
    // 此处通过计算从而模拟“加载进度”的情况
    @Override
    protected String doInBackground(String... params) {

        try {
            int count = 0;
            int length = 1;
            while (count<99) {

                count += length;
                // 可调用publishProgress（）显示进度, 之后将执行onProgressUpdate（）
                publishProgress(count);
                // 模拟耗时任务
                Thread.sleep(50);
            }
        }catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return null;
    }

    // 方法3：onProgressUpdate（）
    // 作用：在主线程 显示线程任务执行的进度
    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... progresses) {

        progressBar.setProgress(progresses[0]);
        text.setText("loading..." + progresses[0] + "%");

    }

    // 方法4：onPostExecute（）
    // 作用：接收线程任务执行结果、将执行结果显示到UI组件
    @Override
    protected void onPostExecute(String result) {
        // 执行完毕后，则更新UI
        text.setText("加载完毕");
    }

    // 方法5：onCancelled()
    // 作用：将异步任务设置为：取消状态
    @Override
    protected void onCancelled() {

        text.setText("已取消");
        progressBar.setProgress(0);

    }
}

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);

    // 绑定UI组件
    setContentView(R.layout.activity_main);

    button = (Button) findViewById(R.id.button);
    cancel = (Button) findViewById(R.id.cancel);
    text = (TextView) findViewById(R.id.text);
    progressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progress_bar);

    /**
     * 步骤2：创建AsyncTask子类的实例对象（即 任务实例）
     * 注：AsyncTask子类的实例必须在UI线程中创建
     */
    mTask = new MyTask();

    // 加载按钮按按下时，则启动AsyncTask
    // 任务完成后更新TextView的文本
    button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {

            /**
             * 步骤3：手动调用execute(Params... params) 从而执行异步线程任务
             * 注：
             *    a. 必须在UI线程中调用
             *    b. 同一个AsyncTask实例对象只能执行1次，若执行第2次将会抛出异常
             *    c. 执行任务中，系统会自动调用AsyncTask的一系列方法：onPreExecute() 、doInBackground()、onProgressUpdate() 、onPostExecute()
             *    d. 不能手动调用上述方法
             */
            mTask.execute();
        }
    });

    cancel = (Button) findViewById(R.id.cancel);
    cancel.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {
            // 取消一个正在执行的任务,onCancelled方法将会被调用
            mTask.cancel(true);
        }
    });

}

}
运行结果
示意图

7. 使用时的注意点
在使用AsyncTask时有一些问题需要注意的：

7.1 关于 生命周期
结论
AsyncTask不与任何组件绑定生命周期
使用建议
在Activity 或 Fragment中使用 AsyncTask时，最好在Activity 或 Fragment的onDestory（）调用 cancel(boolean)；
7.2 关于 内存泄漏
结论
若AsyncTask被声明为Activity的非静态内部类，当Activity需销毁时，会因AsyncTask保留对Activity的引用 而导致Activity无法被回收，最终引起内存泄露
使用建议
AsyncTask应被声明为Activity的静态内部类
7.3 线程任务执行结果 丢失
结论
当Activity重新创建时（屏幕旋转 / Activity被意外销毁时后恢复），之前运行的AsyncTask（非静态的内部类）持有的之前Activity引用已无效，故复写的onPostExecute()将不生效，即无法更新UI操作
使用建议
在Activity恢复时的对应方法 重启 任务线程