AsyncTask执行原理解析

又是新的一年的开始，近几年除了时不时的外包项目，剩下的大部分空闲时间都给了腾讯手游。

AsyncTask这东西，现在APP开发中估计早已经被废弃掉，但内部实现还是值得去学习（要不然怎么好意思说你做了几年安卓开发），另外找工作时一些面试大佬偶尔也会问到AsyncTask内部原理或者间接的让你说一说它的缺点。

今天主要解惑一下

1.AsyncTask是怎么将子线程中执行的结果返回给主线程

2.平时提交的任务线程是并行执行还是按照先后单个任务依次执行

3.为什么提交的任务数到等待队列超过128会抛异常

关于AsyncTask基本信息

public abstract class AsyncTask 

• Params : 输入的参数类型
• Progress : 执行任务的进度
• Result : 返回结果的类型

怎么使用AsyncTask其实没什么好说的 

 class MyAsyncTask extends AsyncTask {

        @Override
        protected void onPreExecute() {
            //主线程中执行,任务开始前
        }

        @Override
        protected Result doInBackground(String... strings) {
            //在子线程中执行任务并且将执行结果返回主线程
        }

        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            //回调主线程更新当前进度
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(Result result) {
            //执行结果result回调主线程
        }


        @Override
        protected void onCancelled() {
            //任务被取消
        }
}

看源码前需要先搞清楚java里面的2个类

FutureTask跟Callable。这里有一个介绍 https://www.cnblogs.com/fengsehng/p/6048609.html

下面来分析一下AsyncTask的主要源码

1.先看看AsyncTask构造方法

    public AsyncTask() {
        this((Looper) null);
    }


    public AsyncTask(@Nullable Handler handler) {
        this(handler != null ? handler.getLooper() : null);
    }


    public AsyncTask(@Nullable Looper callbackLooper) {
        //初始UI Handler（Handler主要用来线程间通信，可以思考一下是不是Handler把执行结果从子线程传递给了UI线程）
        mHandler = callbackLooper == null || callbackLooper == Looper.getMainLooper()
            ? getMainHandler()
            : new Handler(callbackLooper);
        //初始化WorkerRunnable,实际是一个实现Callable接口的类.
        mWorker = new WorkerRunnable() {
            public Result call() throws Exception {
                mTaskInvoked.set(true);
                Result result = null;
                try {
                    Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                    //此处留意一下doInBackground,它在什么时候回执行到这里
                    result = doInBackground(mParams);
                    Binder.flushPendingCommands();
                } catch (Throwable tr) {
                    mCancelled.set(true);
                    throw tr;
                } finally {
                    //此处稍后看看究竟
                    postResult(result);
                }
                return result;
            }
        };
        //初始化一个FutureTask，将mWork引用(先稍微留意一下mFuture)
        mFuture = new FutureTask(mWorker) {
            @Override
            protected void done() {
                //...
            }
        };
}

2.看看平时我们执行execute时，里面干了一些什么事

public final AsyncTask execute(Params... params) {
   return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}

public final AsyncTask executeOnExecutor(Executor exec,
            Params... params) {
    //看到这里会不是想起平时一个AsyncTask实例多次调用execute会抛出异常，这里就是原因
   if (mStatus != Status.PENDING) {
         switch (mStatus) {
                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;
    //平时开发的时候，该方法在这里执行
    onPreExecute();

    mWorker.mParams = params;
    //在构造方法中实例的FutureTask当做参数给到了exec这个实例，接下来看看exec里面对FutureTask做了什么
    exec.execute(mFuture);

    return this;
}


//exec实例，跟进去会发现其实就是这个
private static class SerialExecutor implements Executor {
    final ArrayDeque mTasks = new ArrayDeque();
    Runnable mActive;

    //参数Runnable其实就是刚刚传进来的那个FutureTask实例
    //该方法里面重新实例了一个Runnable，并将Runable放进mTasks队列中
    public synchronized void execute(final Runnable r) {
        mTasks.offer(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                   r.run();
                } finally {
                   //执行完一个FutureTask会从mTasks取出下一个Runnable交给线程池。
                   //此处可以知道，多个任务会加入队列中，依次执行任务。多任务不是并列执行
                   scheduleNext();
                }
            }
        });
        if (mActive == null) {
             scheduleNext();
        }
     }

    protected synchronized void scheduleNext() {
        if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
            //此实例是一个自定义的线程池，下面再看看这个实现
            THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
        }
    }
}

 //看到这里，是不是知道AsyncTask线程任务的等待队列数超过128会抛出异常原因
 private static final BlockingQueue sPoolWorkQueue =
            new LinkedBlockingQueue(128);

static {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS,
                sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
        threadPoolExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true);
        THREAD_POOL_EXECUTOR = threadPoolExecutor;
    }

3.再看看任务线程种是怎么将执行结果通知给到UI线程

刚刚在AsyncTask构造方法注意到postResult，看看postResult内部实现，就会发现它是使用Handler将直接结果发给你了UI线程

private Result postResult(Result result) {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
            new AsyncTaskResult(this, result));
    message.sendToTarget();
    return result;
}

//再看看getHandler中handMessage
 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:
                    // 这里将任务的结果给到了UI线程,mTask其实就是AsyncTask实例，再看finish        
                    result.mTask.finish(result.mData[0]);
                    break;
                case MESSAGE_POST_PROGRESS:
                    result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
                    break;
            }
        }
    }


private void finish(Result result) {
    if (isCancelled()) {
        onCancelled(result);
    } else {
        //这里对结果进行了回调，也是平时我们开发中的结果处理实现
        onPostExecute(result);
    }
    mStatus = Status.FINISHED;
}

仔细观看内部实现其实也没有什么神奇的，记得找工作时就遇到过几次被问到关于AsyncTask，最近工作时间宽松，决定把分析源码成果写上博客，以来自己可以加深一次记忆而来给大家分享一下成果