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Android開(kāi)發(fā)筆記之:AsyncTask的應(yīng)用詳解

 更新時(shí)間：2013年05月21日 10:29:02   作者：  
本篇文章是對(duì)Android中AsyncTask的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友參考下
AsyncTask的介紹及基本使用方法
關(guān)于AsyncTask的介紹和基本使用方法可以參考官方文檔和《Android開(kāi)發(fā)筆記之:深入理解多線程AsyncTask》這里就不重復(fù)。
AsyncTask引發(fā)的一個(gè)問(wèn)題
上周遇到了一個(gè)極其詭異的問(wèn)題，一個(gè)小功能從網(wǎng)絡(luò)上下載一個(gè)圖片，然后放到ImageView中，是用AsyncTask來(lái)實(shí)現(xiàn)的，本身邏輯也很簡(jiǎn)單，僅是在doInBackground中用HTTP請(qǐng)求把圖片的輸入流取出，然后用BitmapFactory去解析，然后再把得到的Bitmap放到ImageView中。這個(gè)應(yīng)用是用4.0的SDK開(kāi)發(fā)的，也是運(yùn)行在4.0上面的。但是有時(shí)候下載這張圖片去要用很久很久，甚至要等上幾分鐘。通過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)一個(gè)令人難以接受的事實(shí)：竟然是doInBackground()未及時(shí)執(zhí)行，也就是它并沒(méi)有在#execute()調(diào)用之后馬上執(zhí)行，而是等待了很久才得以執(zhí)行。
神馬情況，難道AsyncTask不是線程，難道不是異步，難道AsyncTask另有內(nèi)幕？
AsyncTask的內(nèi)幕
AsyncTask主要有二個(gè)部分：一個(gè)是與主線各的交互，另一個(gè)就是線程的管理調(diào)度。雖然可能多個(gè)AsyncTask的子類(lèi)的實(shí)例，但是AsyncTask的內(nèi)部Handler和ThreadPoolExecutor都是進(jìn)程范圍內(nèi)共享的，其都是static的，也即屬于類(lèi)的，類(lèi)的屬性的作用范圍是CLASSPATH，因?yàn)橐粋€(gè)進(jìn)程一個(gè)VM，所以是AsyncTask控制著進(jìn)程范圍內(nèi)所有的子類(lèi)實(shí)例。
與主線程交互
與主線程交互是通過(guò)Handler來(lái)進(jìn)行的，因?yàn)楸疚闹饕接慉syncTask在任務(wù)調(diào)度方面的，所以對(duì)于這部分不做細(xì)致介紹，感興趣的朋友可以去看AsyncTask的源碼
線程任務(wù)的調(diào)度
內(nèi)部會(huì)創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程作用域的線程池來(lái)管理要運(yùn)行的任務(wù)，也就就是說(shuō)當(dāng)你調(diào)用了AsyncTask#execute()后，AsyncTask會(huì)把任務(wù)交給線程池，由線程池來(lái)管理創(chuàng)建Thread和運(yùn)行Therad。對(duì)于內(nèi)部的線程池不同版本的Android的實(shí)現(xiàn)方式是不一樣的：
Android2.3以前的版本，也即SDK/API 10和以前的版本
內(nèi)部的線程池限制是5個(gè)，也就是說(shuō)同時(shí)只能有5個(gè)線程運(yùn)行，超過(guò)的線程只能等待，等待前面的線程某個(gè)執(zhí)行完了才被調(diào)度和運(yùn)行。換句話說(shuō)，如果一個(gè)進(jìn)程中的AsyncTask實(shí)例個(gè)數(shù)超過(guò)5個(gè)，那么假如前5個(gè)都運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間的話，那么第6個(gè)只能等待機(jī)會(huì)了。這是AsyncTask的一個(gè)限制，而且對(duì)于2.3以前的版本無(wú)法解決。如果你的應(yīng)用需要大量的后臺(tái)線程去執(zhí)行任務(wù)，那么你只能放棄使用AsyncTask，自己創(chuàng)建線程池來(lái)管理Thread，或者干脆不用線程池直接使用Thread也無(wú)妨。不得不說(shuō)，雖然AsyncTask較Thread使用起來(lái)比較方便，但是它最多只能同時(shí)運(yùn)行5個(gè)線程，這也大大局限了它的實(shí)力，你必須要小心的設(shè)計(jì)你的應(yīng)用，錯(cuò)開(kāi)使用AsyncTask的時(shí)間，盡力做到分時(shí)，或者保證數(shù)量不會(huì)大于5個(gè)，否則就可能遇到上面提到的問(wèn)題。要不然就只能使用JavaSE中的API了。



Android 3.0以后，也即SDK/API 11和以后的版本
可能是Google意識(shí)到了AsyncTask的局限性了，從Android 3.0開(kāi)始對(duì)AsyncTask的API做出了一些調(diào)整：
1.#execute()提交的任務(wù)，按先后順序每次只運(yùn)行一個(gè)
也就是說(shuō)它是按提交的次序，每次只啟動(dòng)一個(gè)線程執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，完成之后再執(zhí)行第二個(gè)任務(wù)，也就是相當(dāng)于只有一個(gè)后臺(tái)線程在執(zhí)行所提交的任務(wù)(Executors.newSingleThreadPool())。



2.新增了接口#executeOnExecutor()
這個(gè)接口允許開(kāi)發(fā)者提供自定義的線程池來(lái)運(yùn)行和調(diào)度Thread，如果你想讓所有的任務(wù)都能并發(fā)同時(shí)運(yùn)行，那就創(chuàng)建一個(gè)沒(méi)有限制的線程池(Executors.newCachedThreadPool())，并提供給AsyncTask。這樣這個(gè)AsyncTask實(shí)例就有了自己的線程池而不必使用AsyncTask默認(rèn)的。
3.新增了二個(gè)預(yù)定義的線程池SERIAL_EXECUTOR和THREAD_POOL_EXECUTOR
其實(shí)THREAD_POOL_EXECUTOR并不是新增的，之前的就有，只不過(guò)之前(Android 2.3)它是AsyncTask私有的，未公開(kāi)而已。THREAD_POOL_EXECUTOR是一個(gè)corePoolSize為5的線程池，也就是說(shuō)最多只有5個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行，超過(guò)5個(gè)的就要等待。所以如果使用executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR)就跟2.3版本的AsyncTask.execute()效果是一樣的。



而SERIAL_EXECUTOR是新增的，它的作用是保證任務(wù)執(zhí)行的順序，也就是它可以保證提交的任務(wù)確實(shí)是按照先后順序執(zhí)行的。它的內(nèi)部有一個(gè)隊(duì)列用來(lái)保存所提交的任務(wù)，保證當(dāng)前只運(yùn)行一個(gè)，這樣就可以保證任務(wù)是完全按照順序執(zhí)行的，默認(rèn)的execute()使用的就是這個(gè)，也就是executeOnExecutor(AsyncTask.SERIAL_EXECUTOR)與execute()是一樣的。
前面問(wèn)題的解法
了解了AsyncTask的內(nèi)幕就知道了前面問(wèn)題的原因：因?yàn)槭?.0平臺(tái)，所以所有的AsyncTask并不都會(huì)運(yùn)行在單獨(dú)的線程中，而是被SERIAL_EXECUTOR順序的使用線程執(zhí)行。因?yàn)閼?yīng)用中可能還有其他地方使用AsyncTask，所以到網(wǎng)絡(luò)取圖片的AsyncTask也許會(huì)等待到其他任務(wù)都完成時(shí)才得以執(zhí)行而不是調(diào)用executor()之后馬上執(zhí)行。
那么解決方法其實(shí)很簡(jiǎn)單，要么直接使用Thread，要么創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的線程池(Executors.newCachedThreadPool())。或者最簡(jiǎn)單的解法就是使用executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR)，這樣起碼不用等到前面的都結(jié)束了再執(zhí)行。
AsyncTask的使用注意事項(xiàng)
前面的文章曾建議使用AsyncTask而不是使用Thread，但是AsyncTask似乎又有它的限制，這就要根據(jù)具體的需求情況而選擇合適的工具，No Silver Bullet。下面是一些建議：
•改善你的設(shè)計(jì)，少用異步處理
線程的開(kāi)銷(xiāo)是非常大的，同時(shí)異步處理也容易出錯(cuò)，難調(diào)試，難維護(hù)，所以改善你的設(shè)計(jì)，盡可能的少用異步。對(duì)于一般性的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，少量的I/O操作是沒(méi)有必要啟動(dòng)線程的。
•與主線程有交互時(shí)用AsyncTask，否則就用Thread
AsyncTask被設(shè)計(jì)出來(lái)的目的就是為了滿足Android的特殊需求：非主線程不能操作(UI)組件，所以AsyncTask擴(kuò)展Thread增強(qiáng)了與主線程的交互的能力。如果你的應(yīng)用沒(méi)有與主線程交互，那么就直接使用Thread就好了。
•當(dāng)有需要大量線程執(zhí)行任務(wù)時(shí)，一定要?jiǎng)?chuàng)建線程池
線程的開(kāi)銷(xiāo)是非常大的，特別是創(chuàng)建一個(gè)新線程，否則就不必設(shè)計(jì)線程池之類(lèi)的工具了。當(dāng)需要大量線程執(zhí)行任務(wù)時(shí)，一定要?jiǎng)?chuàng)建線程池，無(wú)論是使用AsyncTask還是Thread，因?yàn)槭褂肁syncTask它內(nèi)部的線程池有數(shù)量限制，可能無(wú)法滿足需求；使用Thread更是要線程池來(lái)管理，避免虛擬機(jī)創(chuàng)建大量的線程。比如從網(wǎng)絡(luò)上批量下載圖片，你不想一個(gè)一個(gè)的下，或者5個(gè)5個(gè)的下載，那么就創(chuàng)建一個(gè)CorePoolSize為10或者20的線程池，每次10個(gè)或者20個(gè)這樣的下載，即滿足了速度，又不至于耗費(fèi)無(wú)用的性能開(kāi)銷(xiāo)去無(wú)限制的創(chuàng)建線程。
•對(duì)于想要立即開(kāi)始執(zhí)行的異步任務(wù)，要么直接使用Thread，要么單獨(dú)創(chuàng)建線程池提供給AsyncTask
默認(rèn)的AsyncTask不一定會(huì)立即執(zhí)行你的任務(wù)，除非你提供給他一個(gè)單獨(dú)的線程池。如果不與主線程交互，直接創(chuàng)建一個(gè)Thread就可以了，雖然創(chuàng)建線程開(kāi)銷(xiāo)比較大，但如果這不是批量操作就沒(méi)有問(wèn)題。
•Android的開(kāi)發(fā)沒(méi)有想像中那樣簡(jiǎn)單，要多花心思和時(shí)間在代碼上和測(cè)試上面，以確信程序是優(yōu)質(zhì)的
附上相關(guān)資源：
使用自定義的CorePoolSize為7的Executor(Executors.newFixedThreadPool(7))：


使用未設(shè)限制的Executor(Executors.newCachedThreadPool())：



這些例子所用的代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:

public class AsyncTaskDemoActivity extends Activity {
    private static int ID = 0;
    private static final int TASK_COUNT = 9;
    private static ExecutorService SINGLE_TASK_EXECUTOR;
    private static ExecutorService LIMITED_TASK_EXECUTOR;
    private static ExecutorService FULL_TASK_EXECUTOR;

    static {
        SINGLE_TASK_EXECUTOR = (ExecutorService) Executors.newSingleThreadExecutor();
        LIMITED_TASK_EXECUTOR = (ExecutorService) Executors.newFixedThreadPool(7);
        FULL_TASK_EXECUTOR = (ExecutorService) Executors.newCachedThreadPool();
    };

    @Override
    public void onCreate(Bundle icicle) {
        super.onCreate(icicle);
        setContentView(R.layout.asynctask_demo_activity);
        String title = "AsyncTask of API " + VERSION.SDK_INT;
        setTitle(title);
        final ListView taskList = (ListView) findViewById(R.id.task_list);
        taskList.setAdapter(new AsyncTaskAdapter(getApplication(), TASK_COUNT));
    }

    private class AsyncTaskAdapter extends BaseAdapter {
        private Context mContext;
        private LayoutInflater mFactory;
        private int mTaskCount;
        List<SimpleAsyncTask> mTaskList;

        public AsyncTaskAdapter(Context context, int taskCount) {
            mContext = context;
            mFactory = LayoutInflater.from(mContext);
            mTaskCount = taskCount;
            mTaskList = new ArrayList<SimpleAsyncTask>(taskCount);
        }

        @Override
        public int getCount() {
            return mTaskCount;
        }
        @Override
        public Object getItem(int position) {
            return mTaskList.get(position);
        }
        @Override
        public long getItemId(int position) {
            return position;
        }
        @Override
        public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
            if (convertView == null) {
                convertView = mFactory.inflate(R.layout.asynctask_demo_item, null);
                SimpleAsyncTask task = new SimpleAsyncTask((TaskItem) convertView);
                /*
                 * It only supports five tasks at most. More tasks will be scheduled only after
                 * first five finish. In all, the pool size of AsyncTask is 5, at any time it only
                 * has 5 threads running.
                 */
//                task.execute();
                // use AsyncTask#SERIAL_EXECUTOR is the same to #execute();
//                task.executeOnExecutor(AsyncTask.SERIAL_EXECUTOR);
                // use AsyncTask#THREAD_POOL_EXECUTOR is the same to older version #execute() (less than API 11)
                // but different from newer version of #execute()
//                task.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR);
                // one by one, same to newer version of #execute()
//                task.executeOnExecutor(SINGLE_TASK_EXECUTOR);
                // execute tasks at some limit which can be customized
//                task.executeOnExecutor(LIMITED_TASK_EXECUTOR);
                // no limit to thread pool size, all tasks run simultaneously
                task.executeOnExecutor(FULL_TASK_EXECUTOR);

                mTaskList.add(task);
            }
            return convertView;
        }
    }

    private class SimpleAsyncTask extends AsyncTask<Void, Integer, Void> {
        private TaskItem mTaskItem;
        private String mName;

        public SimpleAsyncTask(TaskItem item) {
            mTaskItem = item;
            mName = "Task #" + String.valueOf(++ID);
        }

        @Override
        protected Void doInBackground(Void... params) {
            int prog = 1;
            while (prog < 101) {
                SystemClock.sleep(100);
                publishProgress(prog);
                prog++;
            }
            return null;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(Void result) {
        }

        @Override
        protected void onPreExecute() {
            mTaskItem.setTitle(mName);
        }

        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            mTaskItem.setProgress(values[0]);
        }
    }
}
class TaskItem extends LinearLayout {
    private TextView mTitle;
    private ProgressBar mProgress;

    public TaskItem(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
    }
    public TaskItem(Context context) {
        super(context);
    }

    public void setTitle(String title) {
        if (mTitle == null) {
            mTitle = (TextView) findViewById(R.id.task_name);
        }
        mTitle.setText(title);
    }

    public void setProgress(int prog) {
        if (mProgress == null) {
            mProgress = (ProgressBar) findViewById(R.id.task_progress);
        }
        mProgress.setProgress(prog);
    }
}

復(fù)制代碼 代碼如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingLeft="10dip"
    android:paddingRight="10dip"
    android:orientation="vertical" >
    <ListView android:id="@+id/task_list"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:divider="#cccccc"
        android:dividerHeight="0.6dip"
        android:footerDividersEnabled="true"
        android:headerDividersEnabled="true" />
</LinearLayout>

復(fù)制代碼 代碼如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<com.hilton.effectiveandroid.os.TaskItem xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="50dip"
    android:gravity="center_vertical"
    android:layout_gravity="center_vertical"
    android:orientation="horizontal" >
    <TextView android:id="@+id/task_name"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:textColor="#ffff00"
        android:textSize="26sp" />
    <ProgressBar android:id="@+id/task_progress"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="15dip"
        android:max="100"
        style="@android:style/Widget.ProgressBar.Horizontal" />
</com.hilton.effectiveandroid.os.TaskItem >

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