android異步任務(wù)設(shè)計(jì)思詳解(AsyncTask)

更新時(shí)間：2014年02月28日 15:16:29 作者：

AsyncTask在Android十分常用，那為什么如此常用呢，不用行不行呢，內(nèi)部又是怎么實(shí)現(xiàn)的呢，為什么Java的API中沒有這個(gè)類呢，看完本文后，你將會(huì)知道答案

這里說有設(shè)計(jì)思想是我根據(jù)查看Android源代碼提煉出來的代碼邏輯，所以不會(huì)跟Google工程師的原始設(shè)計(jì)思想100%符合（也有可能是0%），但是本文一定可以幫助你理解AsyncTask，也可能有一些你以前沒有發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容。

大家都知道，Android的主線程（又叫UI線程，線程ID為1）有一些限制策略，使得主線程有些事做不了，比如訪問網(wǎng)絡(luò)就不允許，否則就是報(bào)，但在2.3之后的版本，你可以通過添加以下代碼更改其限制策略，從而強(qiáng)制使得主線程可以訪問網(wǎng)絡(luò)：

復(fù)制代碼代碼如下:

if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT > 9) {
    StrictMode.ThreadPolicy policy = new StrictMode.ThreadPolicy.Builder().permitAll().build();
    StrictMode.setThreadPolicy(policy);
}

不過StrictMode是一個(gè)開發(fā)工具主要用于偵測主線程中的磁盤和網(wǎng)絡(luò)訪問，而不是讓你做這“壞”事，其實(shí)Android這樣限制是有好處的，強(qiáng)制讓開發(fā)者重視用戶體驗(yàn)，一個(gè)反面例子是Windows，主線程里什么都可以做，一些很懶的開發(fā)者就把所有任務(wù)放到主線程里，使得線程經(jīng)常好卡，比如編輯器UE或Notepad++打開了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上（如samba服務(wù)器）的文件，如果突然網(wǎng)絡(luò)中斷了，那你的整個(gè)編輯器都卡住，要等好久才會(huì)有反應(yīng)，不過我不確定那是不是因?yàn)橹骶€程里訪問了網(wǎng)絡(luò)，不過Windows經(jīng)常因?yàn)檫@個(gè)原因卡。還有一個(gè)正面例子是iOS，極其注意響應(yīng)速度，所以當(dāng)有用戶輸入事件時(shí)，其內(nèi)核都有相應(yīng)的調(diào)度，從而優(yōu)先響應(yīng)用戶操作。

還是回到正題，就是因?yàn)橹骶€程的這些限制使開發(fā)者不得不寫多個(gè)線程，當(dāng)然，你也可以不用AsyncTask，不過你不用也避免不了多線程，如果你不用，就是可能要用Handler和Thread了，我想很多人初學(xué)的時(shí)候就是那么干的，包括我，因?yàn)槟菚r(shí)很有可能還沒有發(fā)現(xiàn)有這個(gè)類，于是就經(jīng)常寫Handler和Thread的了，寫著寫著就發(fā)現(xiàn)有一些代碼是相同的，你寫的Handler和Thread匿名類肯定是重復(fù)代碼，如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

[final Handler handler = new Handler() {
    public void handleMessage(Message msg) {
    System.out.println("The hard have done!");
    // ... front end code
    }
};
new Thread() {
    public void run() {
        doHardWork();
        handler.sendEmptyMessage(0);
    }

    private void doHardWork() {
        // ... back end code
    }
}.start();

你可能想到要復(fù)用這些代碼，當(dāng)然，你可以通過Copy的方式來復(fù)用這段代碼，用的時(shí)候只要在省略號處寫入你的代碼就可以了，但更好的復(fù)用是將其用一個(gè)類封裝起來，好吧，那我們就簡單的封裝一下吧，于是，就變成了這樣：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class HandlerAndThread {
    private Handler handler = new Handler() {
        public void handleMessage(Message msg) {
            System.out.println("The hard have done!");
            //...
        }
    };

    public void doInBackground() {
        new Thread() {
            public void run() {
                doHardWork();
                handler.sendEmptyMessage(0);
            }

            private void doHardWork() {
                // ...
            }
        };
    }
}

這樣好像還不行，因?yàn)闊o法告訴后臺線程做什么事，做完了也不知道通知，要復(fù)用還是得Copy代碼，我們可以加兩個(gè)方法，一個(gè)在前臺調(diào)用一個(gè)在后臺調(diào)用，只要定義一個(gè)新類就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)用，于是代碼變成這樣：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class HandlerAndThread {
    private Handler handler = new Handler() {
        public void handleMessage(Message msg) {
            System.out.println("The hard have done!");
            runInFrontend();    // added
        }
    };

    public void doInBackground() {
        new Thread() {
            public void run() {
                doHardWork();
                handler.sendEmptyMessage(0);
            }

            private void doHardWork() {
                runInBackend();    //added
            }
        };
    }

    //added
    protected void runInBackend() {
    }

    //added
    protected void runInFrontend() {
    }
}

一個(gè)可復(fù)用的類就出爐了，我們寫一個(gè)子類，并用一個(gè)Activity來調(diào)用一下吧：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class MainActivity extends Activity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        new SubHandlerAndThread().doInBackground();
    }

    class SubHandlerAndThread extends HandlerAndThread {
        protected void runInBackend() {
            try {
                Thread.sleep(10 * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        protected void runInFrontend() {
            System.out.println("Task has been done");
        }
    }
}

這樣是不是比直接寫Thread和Handler簡潔了許多呢，這里我是用sleep來模似長時(shí)間事務(wù)的，如果在真實(shí)的環(huán)境中，我們可能是要下載，如果是下載，我們可能希望傳入個(gè)下載地址的參數(shù)到后臺線程，來讓他按我們的需要下載，我們給加doInBackground方法加一個(gè)參數(shù)，于是HandlerAndThread類的代碼就變成這樣：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class HandlerAndThread {
    ...

    public void doInBackground(final String url) { // added url
        new Thread() {
            public void run() {
                doHardWork();
                handler.sendEmptyMessage(0);
            }

            private void doHardWork() {
                runInBackend(url); // added url
            }
        };
    }

    protected void runInBackend(String url) { // added url
    }

    ...
}

而調(diào)用類的代碼變成這樣：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class MainActivity extends Activity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        String url = "http://path/to/file";
        new SubHandlerAndThread().doInBackground(url);   //added url
    }

    class SubHandlerAndThread extends HandlerAndThread {
        @Override
        protected void runInBackend(String url) {    // added url
            System.out.println("Start download from url:" + url);
            try {
                Thread.sleep(10 * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        @Override
        protected void runInFrontend() {
            System.out.println("finish download");
        }
    }
}

假如是下一個(gè)文件呢，我們是不是加一個(gè)進(jìn)度更新的方法呢，于是又變成這樣：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class HandlerAndThread {
    private Handler handler = new Handler() {
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {        // added
            case 0:
                runInFrontend();
                break;

            case 1:
                runInFrontendProgress(msg.arg1);
                break;
            }
        }
    };

...

    final protected void publishProgress(int progress) {    // added
        handler.obtainMessage(1, progress, 0);
    }

    protected void runInFrontendProgress(int progress) {    // added
    }
}

public class MainActivity extends Activity {
    ...

    class SubHandlerAndThread extends HandlerAndThread {
        @Override
        protected void runInBackend(String url) {
            System.out.println("Start download from url:" + url);
            for (int i = 0; i < 10; ++i) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrack();
                }
                publishProgress(i*10);    // added
            }
        }

        ...

        @Override
        protected void runInFrontendProgress(int progress) { // added
            System.out.println("Progress: " + progress);
        }
    }
}

你可能已經(jīng)沒有耐心一版一版的進(jìn)化了，那我就跳躍一下吧，一次多加幾條需要：一、我們下載完了可能要得到文件的路徑，所以我們給runInFrontend方法加一個(gè)輸入?yún)?shù)filePath表示路徑；二、把子類必須實(shí)現(xiàn)的方法改成抽象方法，類也改成抽象方法；我把代碼中的一些方法名改一下，使其更好理解，把doInBackground改為execute，把runInFrontend改為onPostExecute，把runInFrontendProgress改為onProgressUpdate。最終版如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

public abstract class HandlerAndThread {
    private Handler handler = new Handler() {
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
            case 0:
                onPostExecute((String) msg.obj);
                break;

            case 1:
                onProgressUpdate(msg.arg1);
                break;
            }
        }
    };

    public void doInBackground(final String url) {
        new Thread() {
            public void run() {
                String result = runInBackend(url);
                handler.obtainMessage(0, result);
            }

        };
    }

    final protected void publishProgress(int progress) {
        handler.obtainMessage(1, progress, 0);
    }

    abstract protected String runInBackend(String url);
    protected void onPostExecute(String filePath) { }
    protected void onProgressUpdate(int progress) {    }
}
public class MainActivity extends Activity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        String url = "http://path/to/file";
        new SubHandlerAndThread().doInBackground(url);
    }

    class SubHandlerAndThread extends HandlerAndThread {
        @Override
        protected String runInBackend(String url) {
            System.out.println("Start download from url:" + url);
            for (int i = 0; i < 10; ++i) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                publishProgress(i*10);
            }

            return "/path/to/file";
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(String filePath) {
            System.out.println("Download finished");
        }

        @Override
        protected void onProgressUpdate(int progress) {
            System.out.println("Progress: " + progress);
        }
    }
}

這是不是跟Android的AsyncTask很像呢，我想Google就是由于這種需求做出這個(gè)類的，Android官網(wǎng)是這樣描述AsyncTask的：

This class allows to perform background operations and publish results on the UI thread without having to manipulate threads and/or handlers.

意思是這個(gè)類使得：不使用Thread和Handler，就可以在后臺執(zhí)行操作然后在發(fā)布結(jié)果到UI線程。其實(shí)他內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)就是封裝了Thread和Handler，所以你就不必要直接用這兩個(gè)低層類了，但他的目的也是代碼復(fù)用，他的實(shí)現(xiàn)跟我們上面寫的類也差不多。主要有這幾點(diǎn)不同：一、AsyncTask使用了線程池而不是單個(gè)線程去執(zhí)行后臺任務(wù)，該線程池是整個(gè)進(jìn)程共用的，是因?yàn)樗木€程池對象是一個(gè)靜態(tài)成員變量，這一點(diǎn)很多人搞錯(cuò)，誤以為AsyncTask越來創(chuàng)建的線程越多，這不是絕對正確的，因?yàn)榫€程池會(huì)根據(jù)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整的，而且有最大值和空閑超時(shí)，AsyncTask的配置是最小5，最大128，空閑超時(shí)1秒，當(dāng)然你也可以配置成線程數(shù)根據(jù)任務(wù)數(shù)線程遞增，關(guān)于線程池，可參考這里，后續(xù)我會(huì)在博客寫文章討論Java線程池；二、AsyncTask的輸入和輸出參數(shù)使用了泛型；三、AsyncTask支持中斷當(dāng)前任務(wù)。

現(xiàn)在知道了AsyncTask的設(shè)計(jì)思想了吧，是不是很簡單呢，所以建議童鞋們?nèi)タ匆幌滤脑创a，反正我寫代碼時(shí)有查看源碼的習(xí)慣，因?yàn)槲視?huì)好奇它是如何實(shí)現(xiàn)的，看源碼有很多好處，如可以學(xué)到好的API設(shè)計(jì)思想，軟件架構(gòu)。

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