Android开发——AsyncTask的使用以及源码解析
1．AsyncTask使用介绍
转载请标明出处：http://blog.csdn.net/seu_calvin/article/details/52172248
AsyncTask封装了Thread和Handler，通过AsyncTask可以很方便地在执行完后台任务后更新UI。如果不太清楚Android的Handler机制，可以查看此篇Android消息机制详解。
1.1 AsyncTask实例使用
下面是一个使用AsyncTask的实例，通过指定URL利用网络下载资源（此例模拟资源为字符串），以模拟耗时任务。在下载过程中，会通过进度条对话框向用户展示进度。在完成任务后将字符串展示在TextView上。具体实现细节后面会加以讲述，顺便引出AsyncTask的知识。
public class MainActivity extends Activity{
private TextView show;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState){
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
show = (TextView) findViewById(R.id.show);
}
//按钮事件响应方法 URL可自定义
public void download(View source) throws Exception{
DownTask task = new DownTask(this);
task.execute(new URL(URL));
}
class DownTask extends AsyncTask{ //自定义Task类继承AsyncTask
ProgressDialog pdialog;
int hasRead = 0;
Context mContext;
public DownTask(Context ctx){
mContext = ctx;
}
@Override
protected String doInBackground(URL... params){ //doInBackground方法在子线程执行耗时任务
StringBuilder sb = new StringBuilder();
try{
URLConnection conn = params[0].openConnection();
BufferedReader br = new BufferedReader(
new InputStreamReader(conn.getInputStream(), "utf-8"));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null){
sb.append(line + "\n");
hasRead++;
publishProgress(hasRead);
}
return sb.toString();
}
catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
return null;
}
@Override
protected void onPostExecute(String result){ //主线程执行
// 展示下载下来的字符串 并将进度条对话框dismiss
show.setText(result);
pdialog.dismiss();
}
@Override
protected void onPreExecute(){ //主线程执行
pdialog = new ProgressDialog(mContext);
pdialog.setTitle("任务正在执行中");
pdialog.setMessage("请等待...");
// 设置对话框不能用“取消”按钮关闭
pdialog.setCancelable(false);
pdialog.setMax(MAX);
// 设置对话框的进度条风格
pdialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL);
// 设置对话框的进度条是否显示进度
pdialog.setIndeterminate(false);
pdialog.show();
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values){ //主线程执行
// 更新进度
show.setText("已经读取了" + values[0] + "行");
pdialog.setProgress(values[0]);
}
}
} 1.2 AsyncTask参数介绍
看了上面的例子，我们会解释例子中涉及到的AsyncTask知识，首先是参数介绍：
AsyncTask定义了三种泛型类型 Params，Progress和Result。也是可以指定为空的，如 AsyncTask
Params：启动任务执行的输入参数的类型，本例中为URL。
Progress：后台任务执行的进度值类型，这里为Integer。
Result：后台执行任务最终返回的结果类型，这里为字符串String。
1.3 AsyncTask回调方法介绍
下面是介绍使用AsyncTask需要了解的方法：
（1）onPreExecute()：运行在主线程。通常用来完成一些初始化的准备工作。本例中是显示一个进度条。
（2）doInBackground(Params…)：运行在子线程。执行比较耗时的操作。在执行过程中可以调用publishProgress(Progress…values)来更新任务的进度，参数对应AsyncTask的第二个参数。doInBackground的参数对应AsyncTask的第一个参数，返回值对应AsyncTask的第三个参数。
（3）onPostExecute(Result result) ：运行在主线程。相当于Handler 处理UI的方式， doInBackground 执行完毕后回调该方法，参数为doInBackground的返回值。
（4）onProgressUpdate(Progress…) ：运行在主线程。用于显示任务执行的进度，在doInBackground方法中调用publishProgress更新进度时会回调此方法。
（5）onCancelled() ：运行在主线程。用户调用了cancel(true)取消操作。
task.cancle(true); 1.4 使用AsyncTask的注意事项
（1）AsyncTask必须在主线程中创建，execute方法也必须在UI线程调用，原因后面分析源码自然会明白。
（2）不要手动的调用onPreExecute(), onPostExecute(Result)，doInBackground(Params...),onProgressUpdate(Progress...)这几个方法。
（3）task只能被执行一次，多次调用时将会出现异常。
（4）Android1.6之前，AsyncTask是串行执行任务的，之后采用线程池处理并行任务，又从3.0开始为了避免并发错误，用一个线程来串行执行任务。因此在3.0以后就不可以用AsyncTask并行执行任务了吗，当然不是，我们仍然可以通过executeOnExecutor方法执行并行任务。
下面的源码解析基于Android4.0版本。
2．AsyncTask源码解析
AsyncTask在Android中是如何实现的，下面进行源码分析。
2.1 AsyncTask的构造函数
public AsyncTask() {
mWorker = new WorkerRunnable() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
return postResult(doInBackground(mParams));
}
};
mFuture = new FutureTask(mWorker) {
@Override
protected void done() {
...
}
};
} 构造函数中创建了WorkerRunnable和FutureTask两个实例，并把mWorker传递给了mFuture。让我们看一下WorkerRunnable类。
2.2 WorkerRunnable抽象类
private static abstract class WorkerRunnable implements Callable {
Params[] mParams;
} 2.3 execute方法执行
我们在使用AsyncTask执行一个任务时，会调用execute方法，那让我们看一下这个方法。
public final AsyncTask execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
public final AsyncTask executeOnExecutor(Executor exec,
Params... params) {
if (mStatus != Status.PENDING) {
switch (mStatus) { //switch意味着不能重复执行execute方法
case RUNNING:
throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
+ " the task is already running.");
case FINISHED:
throw new IllegalStateException("Cannot execute task:"
+ " the task has already been executed "
+ "(a task can be executed only once)");
}
}
mStatus = Status.RUNNING;
onPreExecute(); //这里
mWorker.mParams = params;
exec.execute(mFuture);
return this;
} 在execute()中可以看出onPreExecute()是首先被执行的，然后将传入的参数通过mWorker封装为FutureTask对象。接着调用了一个默认线程池的execute()方法。
从上面的代码中我们看到exec就是sDefaultExecutor，继续研究sDefaultExecutor。
【拓展：FutureTask是什么】
FutureTask表示一个异步运算的任务。FutureTask里面可以传入一个Callable的具体实现类，可以对这个异步运算的任务的结果进行等待获取、判断是否已经完成、取消任务等。当然，由于FutureTask也是Runnable接口的实现类，所以FutureTask也可以放入线程池中。
2.4 实际上执行的是SerialExecutor的execute()方法
public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
……
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
private static class SerialExecutor implements Executor {
final ArrayDeque mTasks = new ArrayDeque();
Runnable mActive;
public synchronized void execute(final Runnable r) {
mTasks.offer(new Runnable() {
public void run() {
try {
r.run();
} finally {
scheduleNext();
}
}
});
if (mActive == null) {
scheduleNext();
}
}
protected synchronized void scheduleNext() {
if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
}
}
} 通过以上代码可以很明显的看出，实际上执行的是SerialExecutor的execute()方法。上面也分析过了，我们的参数被封装为了FurtherTask对象，并在这里充当了Runnable的作用。
execute()方法中首先将FurtherTask对象（充当了Runnable的作用）插入到任务队列mTasks的尾部。新建的Runnable对象判空后进入scheduleNext方法。然后通过mTasks.poll()被取出，然后交给一个叫THREAD_POOL_EXECUTOR的线程池去执行（前面的SerialExecutor用于任务的排队）。
第二个任务继续入列，刚才新建的Runnable对象mActive不为null，并不会执行scheduleNext()。所以如果第一个任务比较慢，很多个任务都会进入队列等待。
真正执行下一个任务的时机是，线程池执行完成第一个任务以后，调用Runnable中的finally代码块中的scheduleNext。
这样就形成了一种链状调用结构，只要mTasks里面还有任务，就会不断逐一调用，如果后面有任务进来，就只要添加到mTasks里面即可。
execute()传递的参数是mFuture，所以会执行到mFuture的run()方法，而run()方法最终会调用callable.call()，而callable就是mWorker，便回到了我们在2.1中看到的代码。
所以说执行mFuture的run()方法最终会调用AsyncTask构造方法中的实例化WorkerRunnable时里面的call()方法。将参数传递给doInBackground()方法，然后将返回值传给postResult()方法。
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
return postResult(doInBackground(mParams));
}
2.5 postResult的实现
private Result postResult(Result result) {
Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
new AsyncTaskResult(this, result));
message.sendToTarget();
return result;
} 在postResult()方法中使用了Handler机制发送消息，然后就是消息的处理。不懂Handler机制的可以查看之前写过的一篇文章Android消息机制详解。
2.6 消息处理
private static class InternalHandler extends Handler {
@SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
AsyncTaskResult result = (AsyncTaskResult) msg.obj;
switch (msg.what) {
case MESSAGE_POST_RESULT:
result.mTask.finish(result.mData[0]);
break;
case MESSAGE_POST_PROGRESS:
result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
break;
}
}
} 收到消息后，switch/case中有两种消息，一个是MESSAGE_POST_RESULT，一个是MESSAGE_POST_PROGESS。
前者就执行finish()，继而查看finish的实现。
2.7 MESSAGE_POST_RESULT消息的详细处理
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) {
onCancelled(result);
} else {
onPostExecute(result);
}
mStatus = Status.FINISHED;
} 也就是说收到POST_RESULT消息后，先判断是否当前任务被取消掉了，就会调用onCancelled()方法，如果没有被取消，则调用onPostExecute()方法，这样当前任务的执行就全部结束了。
2.8 MESSAGE_POST_PROGRESS消息的发出
protected final void publishProgress(Progress... values) {
if (!isCancelled()) {
sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
new AsyncTaskResult收到POST_PROGRESS的消息后，调用的正是进度相关的onProgressUpdate()方法，这个消息是在publishProgress()方法中发出的。
可以看出AsyncTask也是使用的异步消息处理机制，只是做了非常好的封装而已。
所以在doInBackground()方法中调用publishProgress()方法才可以从子线程切换到UI线程，从而完成对UI元素的更新操作。
3 . Android3.0以前（1.6以后）
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，并对线程池总大小，同一时刻能够运行的线程数做了规定，参数设置如下。
private static final int CORE_POOL_SIZE = 5;
private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 128;
private static final int KEEP_ALIVE = 10;
……
private static final ThreadPoolExecutor sExecutor = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE,
MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE, TimeUnit.SECONDS, sWorkQueue, sThreadFactory); 3.0以前没有用于以此排队的线程池，而是写死了，规定同一时刻能够运行5个线程，线程池总大小为128，排队等待数量10个。
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，发出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常。
上面通过源码也分析过，3.0之后的AsyncTask同时只能有1个任务在执行。如果不想使用默认的线程池，还可以自定义线程池进行配置。
比如使用如下的代码允许在同一时刻有12个任务正在执行，并且最多能够存储100个任务。
Executor exec = new ThreadPoolExecutor(12, 100, 10,
TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue());
new DownloadTask().executeOnExecutor(exec); 至此关于AsyncTask的内容总结完毕，
转载请标明出处：http://blog.csdn.net/seu_calvin/article/details/52172248
