Android AsyncTask使用以及源碼解析
綜述
在Android中,我們需要進(jìn)行一些耗時(shí)的操作,會(huì)將這個(gè)操作放在子線程中進(jìn)行。在子線程操作完成以后我們可以通過(guò)Handler進(jìn)行發(fā)送消息,通知UI進(jìn)行一些更新操作(具體使用及其原理可以查看Android的消息機(jī)制——Handler的工作過(guò)程這篇文章)。當(dāng)然為了簡(jiǎn)化我們的操作,在Android1.5以后為我們提供了AsyncTask類,它能夠?qū)⒆泳€程處理完成后的結(jié)果返回到UI線程中,之后我們便可以根據(jù)這些結(jié)果進(jìn)行一列的UI操作了。
AsyncTask的使用方法
實(shí)際上AsyncTask內(nèi)部也就是對(duì)Handler和線程池進(jìn)行了一次封裝。它是一個(gè)輕量級(jí)的異步任務(wù)類,它的后臺(tái)任務(wù)在線程池中進(jìn)行。之后我們可以將任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果傳遞給主線程,這時(shí)候我們就可以在主線程中操作UI了。
AsyncTask他是一個(gè)抽象的泛型類,所以我們創(chuàng)建一個(gè)子類,來(lái)實(shí)現(xiàn)AsyncTask中的抽象方法。AsyncTask中提供了三個(gè)泛型參數(shù),下面我們就來(lái)看一下這三個(gè)泛型參數(shù).
1. Params:在執(zhí)行AsyncTask時(shí)所傳遞的參數(shù),該參數(shù)在后臺(tái)線程中使用。
2. Progress:后臺(tái)任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度的類型
3. Result:后臺(tái)任務(wù)執(zhí)行完成后返回的結(jié)果類型。
對(duì)于以上三個(gè)泛型參數(shù)我們不需要使用的時(shí)候,可以使用Void來(lái)代替。與Activity生命周期類似,在AsyncTask中也為我們提供了一些方法,我們通過(guò)重寫(xiě)這幾個(gè)方法來(lái)完成整個(gè)異步任務(wù)。我們主要使用的方法有一下四個(gè):
1. onPreExecute():該方法在異步任務(wù)工作之前執(zhí)行,主要用于一些參數(shù)或者UI的初始化操作。
2. doInBackground(Params… params):該方法在線程池中執(zhí)行,params參數(shù)表示異步任務(wù)時(shí)輸入的參數(shù)。在這個(gè)方法中我們通過(guò)publishProgress來(lái)通知任務(wù)進(jìn)度。
3. onProgressUpdate(Progress… values):當(dāng)后臺(tái)任務(wù)的進(jìn)度發(fā)生改變的時(shí)候會(huì)調(diào)用該方法,我們可以再這個(gè)方法中進(jìn)行UI的進(jìn)度展示。values參數(shù)表示任務(wù)進(jìn)度。
4. postResult(Result result):在異步任務(wù)完成之后執(zhí)行,result參數(shù)為異步任務(wù)執(zhí)行完以后所返回的結(jié)果。
在上面四個(gè)方法中只有doInBackground在子線程中運(yùn)行,其余都三個(gè)方法都是在主線程中運(yùn)行的。其中的…表示參數(shù)的數(shù)量不定,是一種數(shù)組類型的參數(shù)。
下面我們就來(lái)寫(xiě)一個(gè)例子來(lái)看一下AsyncTask的用法,在這里我們就一個(gè)下載的功能,從網(wǎng)絡(luò)上下載兩個(gè)文件。我們先來(lái)看一下效果演示。
效果演示

代碼分析
由于我們做的下載任務(wù),首先我們就得添加訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)權(quán)限以及一些sd卡相關(guān)的權(quán)限。
<!-- 在SD卡中創(chuàng)建與刪除文件權(quán)限 --> <uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS"/> <!-- 向SD卡寫(xiě)入數(shù)據(jù)權(quán)限 --> <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/> <!-- 授權(quán)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò) --> <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
下面我們來(lái)看一下Activity代碼。
package com.example.ljd.asynctask;
import android.app.ProgressDialog;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Environment;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{
private DownloadAsyncTask mDownloadAsyncTask;
private Button mButton;
private String[] path = {
"http://msoftdl.#/mobilesafe/shouji360/360safesis/360MobileSafe_6.2.3.1060.apk",
"http://dlsw.baidu.com/sw-search-sp/soft/7b/33461/freeime.1406862029.exe",
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mButton = (Button)findViewById(R.id.button);
mButton.setOnClickListener(this);
}
@Override
protected void onDestroy() {
if (mDownloadAsyncTask != null){
mDownloadAsyncTask.cancel(true);
}
super.onDestroy();
}
@Override
public void onClick(View v) {
mDownloadAsyncTask = new DownloadAsyncTask();
mDownloadAsyncTask.execute(path);
}
class DownloadAsyncTask extends AsyncTask<String,Integer,Boolean>{
private ProgressDialog mPBar;
private int fileSize; //下載的文件大小
@Override
protected void onPreExecute() {
super.onPreExecute();
mPBar = new ProgressDialog(MainActivity.this);
mPBar.setProgressNumberFormat("%1d KB/%2d KB");
mPBar.setTitle("下載");
mPBar.setMessage("正在下載,請(qǐng)稍后...");
mPBar.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL);
mPBar.setCancelable(false);
mPBar.show();
}
@Override
protected Boolean doInBackground(String... params) {
//下載圖片
for (int i=0;i<params.length;i++){
try{
if(Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)){
URL url = new URL(params[i]);
HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
//設(shè)置超時(shí)時(shí)間
conn.setConnectTimeout(5000);
//獲取下載文件的大小
fileSize = conn.getContentLength();
InputStream is = conn.getInputStream();
//獲取文件名稱
String fileName = path[i].substring(path[i].lastIndexOf("/") + 1);
File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), fileName);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
byte[] buffer = new byte[1024];
int len ;
int total = 0;
while((len =bis.read(buffer))!=-1){
fos.write(buffer, 0, len);
total += len;
publishProgress(total);
fos.flush();
}
fos.close();
bis.close();
is.close();
}
else{
return false;
}
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
return false;
}
}
return true;
}
@Override
protected void onPostExecute(Boolean aBoolean) {
super.onPostExecute(aBoolean);
mPBar.dismiss();
if (aBoolean){
Toast.makeText(MainActivity.this,"下載完成",Toast.LENGTH_SHORT).show();
} else {
Toast.makeText(MainActivity.this,"下載失敗",Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
super.onProgressUpdate(values);
mPBar.setMax(fileSize / 1024);
mPBar.setProgress(values[0]/1024);
}
}
}
在以上代碼中有幾點(diǎn)我們需要注意一下。
1. AsyncTask中的execute方法必須在主線程中執(zhí)行。
2. 每個(gè)AsyncTask對(duì)象只能執(zhí)行一次execute方法。
3. 當(dāng)我們的Activity銷毀的時(shí)候需要進(jìn)行取消操作,其中boolean型的參數(shù)mayInterruptIfRunning表示是否中斷后臺(tái)任務(wù)。
最后的布局代碼就很簡(jiǎn)單了,只有一個(gè)Button而已。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:padding="@dimen/activity_vertical_margin"
android:orientation="vertical"
tools:context="com.example.ljd.asynctask.MainActivity">
<Button
android:id="@+id/button"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="download"/>
</LinearLayout>
這里還有一點(diǎn)需要說(shuō)明一下,由于在不同的Android版本中對(duì)AsyncTask進(jìn)行了多次修改,所以當(dāng)我們通過(guò)多個(gè)AsyncTask對(duì)象執(zhí)行多次execute方法的時(shí)候,它們執(zhí)行順序是串行還是并行根據(jù)系統(tǒng)不同的版本而出現(xiàn)差異,這里就不再具體分析。
AsyncTask源碼分析
在這里我們采用Android6.0中的AsyncTask源碼進(jìn)行分析,對(duì)于不同系統(tǒng)的AsyncTask代碼會(huì)有一定的差異。當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)AsyncTask對(duì)象以后我們便可以通過(guò)execute方法來(lái)執(zhí)行整個(gè)任務(wù)。那就在這里首先看一下execute方法中的代碼。
@MainThread
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
可以看到這個(gè)execute方法中的代碼是如此的簡(jiǎn)單,只是執(zhí)行了executeOnExecutor方法并返回AsyncTask對(duì)象。下面我們就來(lái)看一下executeOnExecutor這個(gè)方法。
@MainThread
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
Params... params) {
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;
onPreExecute();
mWorker.mParams = params;
exec.execute(mFuture);
return this;
}
在這個(gè)方法內(nèi)我們首先對(duì)AsyncTask所執(zhí)行的狀態(tài)進(jìn)行判斷。如果AsyncTask正在執(zhí)行任務(wù)或者任務(wù)已經(jīng)知己完成就會(huì)給我們拋出異常,也就解釋上面所說(shuō)的每個(gè)AsyncTask對(duì)象只能執(zhí)行一次execute方法。緊接著將當(dāng)前任務(wù)狀態(tài)修改為正在運(yùn)行以后便開(kāi)始執(zhí)行onPreExecute方法。這也說(shuō)明了在上面我們重寫(xiě)的四個(gè)方法中onPreExecute方法最先指向的。下面我們?cè)诳匆幌耺Worker和mFuture這兩個(gè)全局變量。
mFuture是FutureTask對(duì)象,而mWorker是WorkerRunnable對(duì)象,WorkerRunnable是AsyncTask中的一個(gè)實(shí)現(xiàn)Callable接口的抽象內(nèi)部類,在WorkerRunnable中只定義了一個(gè)Params[]。
private final WorkerRunnable<Params, Result> mWorker;
private final FutureTask<Result> mFuture;
......
private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {
Params[] mParams;
}
mFuture和mWorker是在AsyncTask的構(gòu)造方法中初始化的。我們看一下AsyncTask的構(gòu)造方法。
public AsyncTask() {
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
//noinspection unchecked
Result result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
return postResult(result);
}
};
mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {
@Override
protected void done() {
try {
postResultIfNotInvoked(get());
} catch (InterruptedException e) {
android.util.Log.w(LOG_TAG, e);
} catch (ExecutionException e) {
throw new RuntimeException("An error occurred while executing doInBackground()",
e.getCause());
} catch (CancellationException e) {
postResultIfNotInvoked(null);
}
}
};
}
在這里首先創(chuàng)建一個(gè)WorkerRunnable對(duì)象mWorker,并且實(shí)現(xiàn)了Callable接口的call方法,對(duì)于這個(gè)call方面里面的內(nèi)容在后面會(huì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。然后我們?cè)偻ㄟ^(guò)mWorker,創(chuàng)建一個(gè)FutureTask對(duì)象mFuture,并且重寫(xiě)里面的done方法,當(dāng)我們調(diào)用AsyncTask里面的cancel方法時(shí),在FutureTask中會(huì)調(diào)用這個(gè)done方法。在這里介紹完mWorker和mFuture后我們?cè)倩剡^(guò)頭來(lái)看executeOnExecutor方法。在這里通過(guò)我們傳入的params參數(shù)初始化了mWorker中的mParams。而下面的exec則是在execute里面?zhèn)魅氲膕DefaultExecutor,并且執(zhí)行sDefaultExecutor的execute方法。下面我們?cè)賮?lái)看一下這個(gè)sDefaultExecutor對(duì)象。
private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;
private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
private static final int KEEP_ALIVE = 1;
private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);
public Thread newThread(Runnable r) {
return new Thread(r, "AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
}
};
private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);
public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR
= new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,
TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
......
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
......
private static class SerialExecutor implements Executor {
final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
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);
}
}
}
在這里首先整體介紹一下這段代碼。這段代碼的主要功能就是創(chuàng)建了兩個(gè)線程池SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR。SerialExecutor線程池用于對(duì)任務(wù)的排隊(duì),而THREAD_POOL_EXECUTOR則是用來(lái)執(zhí)行任務(wù)。而sDefaultExecutor就是SerialExecutor線程池。
我們進(jìn)入SerialExecutor代碼中看一下里面的內(nèi)容。SerialExecutor中的execute方法內(nèi)的參數(shù)Runnable就是我們傳入的mFuture。在execute方法中創(chuàng)建了一個(gè)Runnable對(duì)象,并將該隊(duì)列插入對(duì)象尾部。這個(gè)時(shí)候如果是第一次執(zhí)行任務(wù)。mActive必然為null,這時(shí)候便調(diào)用scheduleNext方法從隊(duì)列中取出Runnable對(duì)象,并且通過(guò)THREAD_POOL_EXECUTOR線程池執(zhí)行任務(wù)。我們可以看到在隊(duì)列中的Runnable的run方法中首先執(zhí)行mFuture中的run方法,執(zhí)行完之后又會(huì)調(diào)用scheduleNext方法,從隊(duì)列中取出Runnable執(zhí)行,直到所有的Runnable執(zhí)行完為止。下面就來(lái)看一下在線城池中是如何執(zhí)行這個(gè)Runnable的。從上面代碼可以看出,在線城池中執(zhí)行Runnable其實(shí)最核心的部分還是執(zhí)行mFuture的run方法。那就來(lái)看一下這個(gè)mFuture中的run方法。
public void run() {
if (state != NEW ||
!U.compareAndSwapObject(this, RUNNER, null, Thread.currentThread()))
return;
try {
Callable<V> c = callable;
if (c != null && state == NEW) {
V result;
boolean ran;
try {
result = c.call();
ran = true;
} catch (Throwable ex) {
result = null;
ran = false;
setException(ex);
}
if (ran)
set(result);
}
} finally {
// runner must be non-null until state is settled to
// prevent concurrent calls to run()
runner = null;
// state must be re-read after nulling runner to prevent
// leaked interrupts
int s = state;
if (s >= INTERRUPTING)
handlePossibleCancellationInterrupt(s);
}
}
在這個(gè)方法中的callable對(duì)象就是我們AsyncTask中的mWorker對(duì)象。在這里面也正是執(zhí)行mWorker中的call方法來(lái)完成一些耗時(shí)任務(wù),于是我們就能想到我重寫(xiě)的doInBackground應(yīng)該就在這個(gè)call方法中執(zhí)行了。現(xiàn)在再回到AsyncTask的構(gòu)造方法中看一下這個(gè)mWorker中的call方法。
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
//noinspection unchecked
Result result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
return postResult(result);
}
這里我們很清楚的看到它執(zhí)行我們重寫(xiě)的doInBackground方法,并且將返回的結(jié)果傳到postResult方法中。下面就在看一下這個(gè)postResult方法。
private Result postResult(Result result) {
@SuppressWarnings("unchecked")
Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
message.sendToTarget();
return result;
}
對(duì)與這個(gè)postResult方法里面也就是在我們子線程的任務(wù)處理完成之后通過(guò)一個(gè)Handler對(duì)象將Message發(fā)送到主線程中,并且交由主線程處理。AsyncTaskResult對(duì)象中存放的是子線程返回的結(jié)果以及當(dāng)前AsyncTask對(duì)象。下面再看一下這和Handler中所處理了哪些事情。
private static class InternalHandler extends Handler {
public InternalHandler() {
super(Looper.getMainLooper());
}
@SuppressWarnings({"unchecked", "RawUseOfParameterizedType"})
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
AsyncTaskResult<?> result = (AsyncTaskResult<?>) msg.obj;
switch (msg.what) {
case MESSAGE_POST_RESULT:
// There is only one result
result.mTask.finish(result.mData[0]);
break;
case MESSAGE_POST_PROGRESS:
result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);
break;
}
}
}
可以看到在這個(gè)Handler的handleMessage中會(huì)接受到兩種Message。在MESSAGE_POST_PROGRESS這個(gè)消息中主要是通過(guò)publishProgress方法將子線程執(zhí)行的進(jìn)度發(fā)送到主線程中并且通過(guò)onProgressUpdate方法來(lái)更新進(jìn)度條的顯示。在MESSAGE_POST_RESULT這個(gè)消息中通過(guò)當(dāng)前的AsyncTask對(duì)象調(diào)用了finish方法,那么就來(lái)看一下這個(gè)finish方法。
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) {
onCancelled(result);
} else {
onPostExecute(result);
}
mStatus = Status.FINISHED;
}
這時(shí)候就可以看出若是我們?nèi)∠薃syncTask的話就不在執(zhí)行onPostExecute方法,而是執(zhí)行onCancelled方法,所以我們可以通過(guò)重寫(xiě)onCancelled方法來(lái)執(zhí)行取消時(shí)我們需要處理的一些操作。當(dāng)然若是AsyncTask沒(méi)有被取消,這時(shí)候就回執(zhí)行onPostExecute方法。到這里整個(gè)AsyncTask任務(wù)也就完成了。
總結(jié)
在上面的SerialExecutor線程池中可以看出,當(dāng)有多個(gè)異步任務(wù)同時(shí)執(zhí)行的時(shí)候,它們執(zhí)行的順序是串行的,會(huì)按照任務(wù)創(chuàng)建的先后順序進(jìn)行一次執(zhí)行。如果我們希望多個(gè)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行則可以通過(guò)AsyncTask中的setDefaultExecutor方法將線程池設(shè)為T(mén)HREAD_POOL_EXECUTOR即可。
對(duì)于AsyncTask的在不同版本之間的差異不得不提一下。在Android1.6,AsyncTask采用的是串行執(zhí)行任務(wù),在Android1.6的時(shí)候采用線程池處理并行任務(wù),而在3.0以后才通過(guò)SerialExecutor線程池串行處理任務(wù)。在Android4.1之前AsyncTask類必須在主線程中,但是在之后的版本中就被系統(tǒng)自動(dòng)完成。而在Android5.0的版本中會(huì)在ActivityThread的main方法中執(zhí)行AsyncTask的init方法,而在Android6.0中又將init方法刪除。所以在使用這個(gè)AsyncTask的時(shí)候若是適配更多的系統(tǒng)的版本的話,使用的時(shí)候就要注意了。
源碼下載:https://github.com/lijiangdong/asynctask-example
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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