移动开发iOS&Android对比学习--异步处理
在移动开发里很多时候需要用到异步处理。Android的主线程如果等待超过一定时间的时候直接出现ANR（对不熟悉Android的朋友这里需要解释一下什么叫ANR。ANR就是Application Not Responding，应用无响应的意思。系统在应用一段时间无响应的时候会弹出这个对话框。用户可以选择继续等待或者强制关闭）。这些还是次要的，最主要的还是心急的用户。让用户长时间等待是得罪他们的最好办法！
Android有一个很简单的办法实现异步处理：AnsyncTask。使用的时候你需要继承一个基类
public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result>
对java不熟的同学这里需要说明，尖括号里的是类型参数。这是java的一个语法，泛型。这三个参数分别指定的是输入参数的类型、任务执行进度值的类型和任务执行结果的类型。并不是所有的类型都被使用，不用的时候指定为void类型。
最简单的使用就是继承这个类以后Override方法doInBackground(Params... params)。使用的时候实例化你的AsyncTask实现，调用execute(Params... params)方法就开启了异步操作。例如：
布局代码：
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical" > <Button android:id="@+id/executeButton" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text=" Start "/> <ScrollView android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"> <TextView android:id="@+id/textView" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"/> </ScrollView> </LinearLayout>
java代码：
import android.app.Activity; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.util.Log; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; import android.widget.TextView; public class AsyncTaskDemo extends Activity { private Button executeButton; private TextView textView; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_demo); executeButton = (Button)findViewById(R.id.executeButton); textView = (TextView)findViewById(R.id.textView); executeButton.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { Log.i("-task-","Task started."); new MyAsyncTask().execute(" on click"); } }); } class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, String>{ @Override public String doInBackground(String... params){ Log.i("-task-","doInBackground is called" + params[0]); try { // 线程暂停2秒模拟后台任务 Thread.sleep(2000); } catch (Exception e) { return ""; } return "Hello World from AsyncTask"; } // 在doInBackground方法执行之后调用这个方法 public void onPostExecute(String result){ Log.i("-task-", "doPostExecute is called"); textView.setText(result); } } }
运行效果：
看到这里读者应该明白，doInBackground方法就是在后台执行的那个异步的方法。
但是AsyncTask的妙处不至于此。大家都知道，在UI线程意外不可以更新UI组件。如果后台线程执行完后一定要通知UI线程，由UI线程根据后台线程的执行结果更新UI组件。AsyncTask的妙处就在于，在它的实现中实现某些方法就可以直接更新UI。当然这些方法是在UI线程中的。这些方法有：
- onPreExecute() 在execute方法调用后立即执行，在doInBackground执行前执行。相当于在后台操作开始前做一些准备工作。
- doInBackground(Params... params) 在onPreExecute之后执行，处理需要在后台操作的任务。在其中可以通过publishProgress(Progress... values)通知UI线程更新进度。
- onProgressUpdate(Progress... values)在调用publishProgress后此方法执行。将进度更新到UI组件上。
- onPostExecute(Result result) 在doInBackground执行结束之后，后台执行结果作为参数传入这个方法并根据这个结果更新UI组件。
- onCancelled() 取消后台操作的时候调用方法cancel(boolean endTaskDuringExecuting)，这个时候onCancelled方法会被调用。同事，isCancelled()方法返回true。在后台任务的执行中需要检查是否已经被取消，尤其是循环中。这样可以保证后台任务可以尽快退出。
下面就依据上面所说更新代码了：
layout：
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical" > <Button android:id="@+id/executeButton" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text=" Start "/> <Button android:id="@+id/cancelButton" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:enabled="false" android:text=" cancel "/> <ProgressBar android:id="@+id/progressBar" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content" android:progress="0" android:max="100" style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"/> <ScrollView android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"> <TextView android:id="@+id/textView" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"/> </ScrollView> </LinearLayout>
java:
public class AsyncTaskDemo extends Activity { private Button executeButton; private Button cancelButton; private TextView textView; private ProgressBar progressBar; private MyAsyncTask myAsyncTask; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_demo); executeButton = (Button)findViewById(R.id.executeButton); cancelButton = (Button)findViewById(R.id.cancelButton); textView = (TextView)findViewById(R.id.textView); progressBar = (ProgressBar)findViewById(R.id.progressBar); executeButton.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { Log.i("-task-","Task started."); // 每次开始的时候必须初始化一次。 myAsyncTask = new MyAsyncTask(); myAsyncTask.execute(" on click"); cancelButton.setEnabled(true); executeButton.setEnabled(false); } }); cancelButton.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View arg0) { Log.i("-task", "Task cancelled"); // 取消任务 myAsyncTask.cancel(true); } }); } class MyAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, String>{ @Override protected void onPreExecute() { Log.i("-task-", "onPreExecute is called"); textView.setText("Mission is about to start dude..."); } @Override public String doInBackground(String... params){ Log.i("-task-","doInBackground is called" + params[0]); if (isCancelled()) { return "cancelled"; } try { // 开始进度是0. publishProgress(0); Thread.sleep(2000); publishProgress(30); // 如果有循环的话需要在循环中每次都检查是否任务已经被取消。 if (isCancelled()) { return "cancelled"; } // 线程暂停2秒模拟后台任务 Thread.sleep(2000); publishProgress(100); } catch (Exception e) { return ""; } return "Hello World from AsyncTask"; } @Override protected void onProgressUpdate(Integer...progresses){ Log.i("-task-", "onProgressUpdate is called"); progressBar.setProgress(progresses[0]); textView.setText(progresses[0] + "% is handled..."); } // 在doInBackground方法执行之后调用这个方法 @Override protected void onPostExecute(String result){ Log.i("-task-", "doPostExecute is called"); textView.setText(result); executeButton.setEnabled(true); cancelButton.setEnabled(false); } @Override protected void onCancelled(){ Log.i("-task-", "onCancelled is called"); progressBar.setProgress(0); textView.setText("Cancelled"); executeButton.setEnabled(true); cancelButton.setEnabled(false); } } }
执行结果：
1. 没有取消的
2. 取消了的
这里有一点需要注意。AsyncTask对象，一个只跑一次任务！所以，这里你可以看到，每次在执行一个后台任务的时候都要初始化一次。从这里看到，AsyncTask非常好用。只要把后台任务放到doInBackground方法里，其他的在UI线程上执行的只要按照需要放在其他的方法中就可以了。简直是随用随调，方便已用。
在iOS里最方便的就是GCD了。GCD，Grand Central Dispatch。是OSX10.6 iOS4.0引入的，是一套新的编写并行程序的方法，是基于c开发的开源框架。GCD的便携很大程度上依赖于block。block就类似于lambda表达式。所以GCD的写法非常简单。GCD的异步操作是基于线程的，只不过是有GCD去管理这些线程，以发挥多核心CPU的优势。开发者就不用花时间在具体的线程管理的细节上。
block的例子：
void (^blockDemo)(void) = ^{ // do something here... }
关于block更详细的知识，请到这里自行补脑。
如果说block是异步任务的子弹的话，那么那把枪就是dispatch queue。dispatch queue可以是串行执行的也可以是并行执行的。串行dispatch queue按照先进先出的顺序执行任务，并行的dispatch queue只是按照这样的方式开始任务，至于具体的执行顺序会随具体的执行条件变化。
GCD包括三中queue：
- Main queue：系统定义，用dispatch_get_main_queue获取。提交到这个queue的任务会在UI线程中执行。
- Global queue：系统定义，用dispatch_get_global_queue获取。global queue就是并行queue，一共有四种优先级。
- Private queue：用 dispatch_queue_create创建。默认为串行执行。可以用DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT指定为并行队列（只在iOS5或以后的系统中有效）。
下面通过代码展示使用GCD实现异步操作有多简单：
// 创建一个private queue dispatch_queue_t myBackgroundQueue; myBackgroundQueue = dispatch_queue_create("com.company.subsystem.task", NULL); // 异步处理 // Dispatch a private queue dispatch_async(myBackgroundQueue, ^(void) { // do some time consuming things here }); // Release queue。iOS6以后系统自动管理内存。 dispatch_release(myBackgroundQueue); // 获取global queue dispatch_queue_t myGlobalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 异步操作 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0) , ^(void) { // do some time consuming things here });
只要给你的queue dispatch_async一个任务（block）就可以。
由此可见，用dispatch queue实现异步比Android的AsyncTask简单了很多。只需要简单的几句话就可以实现。不用实现抽象类什么的繁琐操作。当你调用dipatch_async后，代码立即返回分发出去的任务由系统分配资源在后台异步执行。
参考上面Android的例子，在dispatch queue执行的过程中要更新异步任务执行进度怎么办呢，要在界面上现实执行了百分之多少，progress bar要现实对应的进度怎么办呢？UI组件的更新需要在UI线程中执行。这个时候就需要用到上面说的main queue了。我们上面已经说过使用dispatch_get_main_queue方法来获取main queue也就是UI线程的queue。下面通过一个简单的例子说明在dispatch queue异步操作中如何更新UI组件。
dispatch_async(myBackgroundQueue, ^(void) { // 异步操作在这里。。。 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ // 操作UI组件等。。。 }); });
另外需要说明一点：如果一个变量需要在queue中操作，准确的说是在block中操作的话，需要有一个特别的声明：在常用的声明前加__block。
那么上面在Android中示例用ObjC的GCD该如何实现呢？下面给出答案。
界面布局：
头文件代码：
#import <UIKit/UIKit.h> @interface CMRootViewController : UIViewController{ @private __block BOOL _cancelTask; } @property (assign, nonatomic, readonly) __block BOOL cancelled; @property (strong, nonatomic) dispatch_queue_t taskQueue; @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIProgressView *progressBar; @property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *progressLabel; @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIButton *startButton; @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIButton *cancelButton; - (IBAction)startAction:(id)sender; - (IBAction)cancelAction:(id)sender; @end
源文件：
#import "CMRootViewController.h" @implementation CMRootViewController - (id)initWithNibName:(NSString *)nibNameOrNil bundle:(NSBundle *)nibBundleOrNil { self = [super initWithNibName:nibNameOrNil bundle:nibBundleOrNil]; if (self) { // 初始化线程 self.taskQueue = dispatch_queue_create("com.queue.demo", NULL); _cancelTask = NO; _cancelled = NO; } return self; } - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; self.title = @"Queue Demo"; self.progressBar.progress = .0f; self.progressLabel.text = @"0%"; } - (IBAction)startAction:(id)sender { NSLog(@"Start button is clicked."); _startButton.enabled = NO; _cancelButton.enabled = YES; _cancelled = NO; _cancelTask = NO; // 这里用sleep方法暂停线程，代表那些费时的操作。 // 在任务执行的过程中check是否已经取消了操作，尤其在循环里。这样可以尽快停止后台操作 dispatch_async(self.taskQueue, ^{ if (_cancelTask) { NSLog(@"Task cancelled"); _cancelButton.enabled = NO; _startButton.enabled = YES; _cancelled = YES; return; } sleep(2); NSLog(@"Task: 10%% is completed."); dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.progressBar.progress = .1f; self.progressLabel.text = @"10%"; }); if (_cancelTask) { NSLog(@"Task cancelled"); _cancelButton.enabled = NO; _startButton.enabled = YES; _cancelled = YES; return; } sleep(3); NSLog(@"Task: 60%% is completed."); dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.progressBar.progress = .6f; self.progressLabel.text = @"60%"; }); if (_cancelTask) { NSLog(@"Task cancelled"); _cancelButton.enabled = NO; _startButton.enabled = YES; _cancelled = YES; return; } sleep(2); NSLog(@"Task: 80%% is completed."); dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.progressBar.progress = .8f; self.progressLabel.text = @"80%"; }); if (_cancelTask) { NSLog(@"Task cancelled"); _cancelButton.enabled = NO; _startButton.enabled = YES; _cancelled = YES; return; } sleep(1); NSLog(@"Task: 100%% is completed."); dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.progressBar.progress = 1.f; self.progressLabel.text = @"100%"; }); }); } - (IBAction)cancelAction:(id)sender { NSLog(@"Cancel button is clicked."); _cancelTask = YES; _startButton.enabled = YES; _cancelButton.enabled = NO; } @end
Android和iOS对比着学习可以对这两个平台的各种技术留下深刻的印象。毕竟都是移动平台，大多数的语言之外的东西有很多东西都是想通的。Android有着广大的用户群体，而且在不断的进步。所以不必把两个平台完全独立或者对立起来。对于开发者来说得到实惠才是最重要的！