Android消息机制(三) AsyncTask

参考
Android：异步处理之AsyncTask的应用（二）
使用AsyncTask
深入解析AsyncTask
真的会用AsyncTask么

一、概述

AsyncTask封装了线程池和Handler，方便开发者在子线程中更新UI。

核心线程数等于CPU核心数+1
最大线程数等于CPU核心数*2+1
默认情况下核心线程会在线程池中一直存活，即使它们处于闲置状态
非核心线程通过keepAliveTime设置闲置时长，超时会被回收。
任务队列容量128:new LinkedBlockingQueue(128);

AsyncTask是一个抽象类，需要创建子类来使用它。

1.在继承时可以指定三个泛型参数：

Params
传入的参数
Progress
如果需要在界面显示进度，则使用这里指定的泛型作为进度单位
Result
任务执行完毕的返回值类型

如private class ImageLoader extends AsyncTask

2.重写四个方法
重写onPreExecute、doInBackground、onProgressUpdate、onPostExecute，注意不要手动去调用它们。除doInBackground在线程池中执行外，其它三个都在主线程中运行。

onPreExecute()
界面的初始化操作


 protected void onPreExecute() {
 mAbort.setEnabled(true);
 mProgressBar.setVisibility(View.VISIBLE);
 mProgressBar.setProgress(0);
 mImageView.setImageResource(R.drawable.icon);
 }

doInBackground(Params...)
处理耗时任务，通过return将任务结果返回。不可以操作UI，可以调用publishProgress方法来反馈执行进度。
```
 protected Bitmap doInBackground(String... url) {
 ...
 return BitmapFactory.decodeFile(getFileStreamPath(filename).getAbsolutePath());
 }
 
```

在doInBackground()中要检查isCancelled()的返回值，如果你的异步任务是可以取消的话。cancel()仅仅是给AsyncTask对象设置了一个标识位，当调用了cancel()后，发生的事情只有:AsyncTask对象的标识位变了，和doInBackground()执行完成后，onPostExecute()不会被回调了，而doInBackground()和onProgressUpdate()还是会继续执行直到doInBackground()结束。所以要在doInBackground()中不断的检查isCancellled()的返回值，当其返回true时就停止执行，特别是有循环的时候。如上面的例子，如果把读取数据的isCancelled()检查去掉，图片还是会下载，进度也一直会走，只是最后图片不会放到UI上(因为onPostExecute()没被回调)!
想想Java SE的Thread吧，是没有方法将其直接Cacncel掉的，那些线程取消也无非就是给线程设置标识位，然后在run()方法中不断的检查标识而已。所以要在doInBackground()中不断的检查isCancellled()的返回值，当其返回true时就停止执行，特别是有循环的时候

onProgressUpdate(Progress...)
利用参数中的数值可以对UI更新


 protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
 mProgressBar.setProgress(progress[0]);
 }

onPostExecute(Result)
收尾工作


 protected void onPostExecute(Bitmap image) {
 if (image != null) {
 mImageView.setImageBitmap(image);
 }
 mProgressBar.setProgress(100);
 mProgressBar.setVisibility(View.GONE);
 mAbort.setEnabled(false);
 }

3.启动任务
由于Handler需要和主线程交互，而Handler又是内置于AsnycTask中的，所以，AsyncTask的创建必须在主线程。
一个AsyncTask对象只能execute()一次，否则会有异常抛出"java.lang.IllegalStateException: Cannot execute task: the task is already running"


 final ImageLoader loader = new ImageLoader();
 mGetImage = (Button) findViewById(R.id.async_task_get_image);
 mGetImage.setOnClickListener(new View.OnClickListener(){
 public void onClick(View v)
 {
 loader.execute(ImageUrl);
 }
 });

二、例子

下载前

下载中

下载后

完整代码如下：

package com.hilton.effectiveandroid.concurrent;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.os.SystemClock;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.ProgressBar;

import com.hilton.effectiveandroid.R;

/*
 *AsyncTask cannot be reused, i.e. if you have executed one AsyncTask, you must discard it, you cannot execute it again.
 *If you try to execute an executed AsyncTask, you will get "java.lang.IllegalStateException: Cannot execute task: the task is already running"
 *In this demo, if you click "get the image" button twice at any time, you will receive "IllegalStateException".
 *About cancellation:
 *You can call AsyncTask#cancel() at any time during AsyncTask executing, but the result is onPostExecute() is not called after
 *doInBackground() finishes, which means doInBackground() is not stopped. AsyncTask#isCancelled() returns true after cancel() getting
 *called, so if you want to really cancel the task, i.e. stop doInBackground(), you must check the return value of isCancelled() in
 *doInBackground, when there are loops in doInBackground in particular.
 *This is the same to Java threading, in which is no effective way to stop a running thread, only way to do is set a flag to thread, and check
 *the flag every time in Thread#run(), if flag is set, run() aborts.
 */
public class AsyncTaskDemoActivity extends Activity {
    private static final String ImageUrl = "http://i1.cqnews.net/sports/attachement/jpg/site82/2011-10-01/2960950278670008721.jpg";
    private ProgressBar mProgressBar;
    private ImageView mImageView;
    private Button mGetImage;
    private Button mAbort;
    @Override
    public void onCreate(Bundle icicle) {
    super.onCreate(icicle);
    setContentView(R.layout.async_task_demo_activity);
    mProgressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.async_task_progress);
    mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.async_task_displayer);
    final ImageLoader loader = new ImageLoader();
    mGetImage = (Button) findViewById(R.id.async_task_get_image);
    mGetImage.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        public void onClick(View v) {
        loader.execute(ImageUrl);
        }
    });
    mAbort = (Button) findViewById(R.id.asyc_task_abort);
    mAbort.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        public void onClick(View v) {
        loader.cancel(true);
        }
    });
    mAbort.setEnabled(false);
    }
    private class ImageLoader extends AsyncTask {
    private static final String TAG = "ImageLoader";
    @Override
    protected void onPreExecute() {
        // Initialize progress and image
        mGetImage.setEnabled(false);
        mAbort.setEnabled(true);
        mProgressBar.setVisibility(View.VISIBLE);
        mProgressBar.setProgress(0);
        mImageView.setImageResource(R.drawable.icon);
    }
    @Override
    protected Bitmap doInBackground(String... url) {
         //Fucking ridiculous thing happened here, to use any Internet connections, either via HttpURLConnection
        // or HttpClient, you must declare INTERNET permission in AndroidManifest.xml. Otherwise you will get
         //"UnknownHostException" when connecting or other tcp/ip/http exceptions rather than "SecurityException"
        // which tells you need to declare INTERNET permission.
        try {
        URL u;
        HttpURLConnection conn = null;
        InputStream in = null;
        OutputStream out = null;
        final String filename = "local_temp_image";
        try {
            u = new URL(url[0]);
            conn = (HttpURLConnection) u.openConnection();
            conn.setDoInput(true);
            conn.setDoOutput(false);
            conn.setConnectTimeout(20 * 1000);
            in = conn.getInputStream();
            out = openFileOutput(filename, Context.MODE_PRIVATE);
            byte[] buf = new byte[8196];
            int seg = 0;
            final long total = conn.getContentLength();
            long current = 0;
            //Without checking isCancelled(), the loop continues until reading whole image done, i.e. the progress
             //continues go up to 100. But onPostExecute() will not be called.
             //By checking isCancelled(), we can stop immediately, i.e. progress stops immediately when cancel() is called.
            while (!isCancelled() && (seg = in.read(buf)) != -1) {
            out.write(buf, 0, seg);
            current += seg;
            int progress = (int) ((float) current / (float) total * 100f);
            publishProgress(progress);
            SystemClock.sleep(1000);
            }
        } finally {
            if (conn != null) {
            conn.disconnect();
            }
            if (in != null) {
            in.close();
            }
            if (out != null) {
            out.close();
            }
        }
        return BitmapFactory.decodeFile(getFileStreamPath(filename).getAbsolutePath());
        } catch (MalformedURLException e) {
        e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
        mProgressBar.setProgress(progress[0]);
    }
    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap image) {
        if (image != null) {
        mImageView.setImageBitmap(image);
        }
        mProgressBar.setProgress(100);
        mProgressBar.setVisibility(View.GONE);
        mAbort.setEnabled(false);
    }
    }
}

doInBackground和onProgresssUpdate方法中的参数均包含...字样，在JAVA中...表示参数的数量不定，是一种数组型参数,可以使用new DownloadFilesTask().execute(url1,url2,url3);。注意上述例子中直接使用了数组中第一个数据。

三、注意事项

如果要在AsyncTask中使用网络，一定不要忘记在AndroidManifest中声明INTERNET权限，否则会报出很诡异的异常信息，比如上面的例子，如果把INTERNET权限拿掉会抛出"UnknownHostException"。刚开始很疑惑，因为模拟器是可以正常上网的，后来Google了下才发现原来是没权限。
与主线程有交互时用AsyncTask，否则就用Thread
AsyncTask被设计出来的目的就是为了满足Android的特殊需求：非主线程不能操作(UI)组件，所以AsyncTask扩展Thread增强了与主线程的交互的能力。如果你的应用没有与主线程交互，那么就直接使用Thread就好了
当有需要大量线程执行任务时，一定要创建线程池。线程的开销是非常大的，特别是创建一个新线程，否则就不必设计线程池之类的工具了。当需要大量线程执行任务时，一定要创建线程池，无论是使用AsyncTask还是Thread，因为使用AsyncTask它内部的线程池有数量限制，可能无法满足需求；使用Thread更是要线程池来管理，避免虚拟机创建大量的线程。比如从网络上批量下载图片，你不想一个一个的下，或者5个5个的下载，那么就创建一个CorePoolSize为10或者20的线程池，每次10个或者20个这样的下载，即满足了速度，又不至于耗费无用的性能开销去无限制的创建线程。
在Android1.6前，AsyncTask是串行执行任务的，android1.6时采用线程池并行任务，但是从Androide3.0开始，为了避免并发错误，又采用一个线程串行执行任务。因为应用中可能还有其他地方使用AsyncTask，所以到网络取图片的AsyncTask也许会等待到其他任务都完成时才得以执行而不是调用executor()之后马上执行。API10及以前版本内部的线程池限制是5个，也就是说同时只能有5个线程运行，超过的线程只能等待。
那么解决方法其实很简单，要么直接使用Thread。要么从Android 3.0 API11及以后版本中，创建一个单独的线程池(Executors.newCachedThreadPool())，使用接口#executeOnExecutor()提供。详情参见深入解析AsyncTask
我们开发App过程中使用AsyncTask请求网络数据的时候，一般都是习惯在onPreExecute显示进度条，在数据请求完成之后的onPostExecute关闭进度条。这样做看似完美，但是如果您的App没有明确指定屏幕方向和configChanges时，当用户旋转屏幕的时候Activity就会重新启动，而这个时候您的异步加载数据的线程可能正在请求网络。当一个新的Activity被重新创建之后，可能由重新启动了一个新的任务去请求网络，这样之前的一个异步任务不经意间就泄露了，假设你还在onPostExecute写了一些其他逻辑，这个时候就会发生意想不到异常。
一般简单的数据类型的，对付configChanges我们很好处理，我们直接可以通过onSaveInstanceState()和onRestoreInstanceState()进行保存与恢复。 Android会在销毁你的Activity之前调用onSaveInstanceState()方法，于是，你可以在此方法中存储关于应用状态的数据。然后你可以在onCreate()或onRestoreInstanceState()方法中恢复。
但是，对于AsyncTask怎么办？问题产生的根源在于Activity销毁重新创建的过程中AsyncTask和之前的Activity失联，最终导致一些问题。
详情参见真的会用AsyncTask么

Android消息机制(三) AsyncTask

一、概述

二、例子

三、注意事项

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