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)行以后便開始執(zhí)行onPreExecute方法。這也說(shuō)明了在上面我們重寫的四個(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的doInBackground應(yīng)該就在這個(gè)call方法中執(zhí)行了?,F(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THREAD_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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