#yyds干货盘点#源码康一康过时的→AsyncTask

Posted 2021-12-14 779878443

AsyncTask 对很多老android来说，是一个很有年代感的东西了，想当年毕业找工作，AsyncTask可是面试必问。

随着 EventBus、RxJava、Kotlin协程 等的出现，它渐渐淡出了我们的视野，面试八股文也少了它的身影，很多新晋的Android开发估计都没听过它。不禁感叹：技术更新迭代真他么快，学不动了！

面试不问，但一些老旧项目中还有用到它，接盘维护难免要学下，索性花一丢丢时间过一下：废弃原因 + 核心原理 + 演进历史。

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0x1、Deprecated 原因

AsyncTask，Android(API 3) 引入，一个轻量级的异步任务库，允许以 非线程堵塞 的方式执行操作。经过了好几个版本的调整，比如：

• Android 1.6前，串行执行，原理：一个子线程进行任务的串行执行；
• Android 1.6到2.3，并行执行，原理：一个线程数为5的线程池并行执行，但如果前五个任务执行时间过长，会堵塞后续任务执行，故不适合大量任务并发执行；
• Android 3.0后，串行执行，原理：全局线程池进行串行处理任务；

还有一些小调整，比如Android 10后，线程池核心数变成1，线程队列从BlockingQueue变成SynchronousQueue等。

真够折腾的，打开 AsyncTask的官方文档 一行橙字映入眼帘：

em...就废弃了啊，往下看是废弃原因的解释：

大概意思：

简单概括下：版本兼容、功能少、用起来还麻烦。

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0x2、AsyncTask 用法详解

Talk is cheap，show you the Code，了解完过时原因，接着温习下它的用法：

    // 继承AsyncTask抽象类，建议声明为Activity的静态内部类，避免context泄露
    // 泛型参数依次为：
    // 
    // Params → 开始异步任务时传入的参数类型 → execute(Params)
    // Progress → 异步任务执行过程，返回进度值
    // Result → 异步任务执行完成后，返回结果类型 → doInBackground()
    // 
    class MyAsyncTask: AsyncTask<Task, Int, String>() 

        // 必须重写！在此执行耗时操作，返回执行结果
        override fun doInBackground(vararg params: Task?): String  return "执行耗时操作" 

        // 执行线程任务前的回调，即执行execute()前自动调用，常用作界面初始化操作
        override fun onPreExecute()  

        // 在主线程中显示任务执行的进度，自动调用啊，按需重写
        override fun onProgressUpdate(vararg values: Int?)  

        // 接受线程任务执行结果，线程任务结束时自动调用，可在此将结果更新到UI组件
        override fun onPostExecute(result: String?)  

        // 异步任务被取消时自动调用，用于将异步任务设为取消状态，需在doInBackground()中停止
        // 此方法调用onPostExecute就不会被调用
        override fun onCancelled() 
    

    // 在主线程中初始化自定义AsyncTask实例后，调用execute(XXX)
    // 每个AsyncTask实例只能调用一次execute()，多次调用会抛出异常

    // 注①：Activity重建(如屏幕旋转)，之前持有的Activity引用已失效，任务正常运行，
    // 但任务执行完成后,在onPostExecute中修改UI不会生效，建议在Activity恢复的相关方法
    // 中重启AsyncTask任务；

    // 注②：最好在Activity、Fragment的onDestory()中调用AsyncTask.cancle()将AsyncTask设置
    // 为canceled状态，然后在doInBackground中去判断这个AsyncTask的status是否为：
    // AsyncTask.Status.RUNNING，是，直接返回，结束任务

em...用法看着也不算太复杂 (不和rx、协程等对比的话)，接着以Android 9.0源码为例，讲解一波核心原理~

0x3、核心原理讲解

① 单个任务的流转

跟 execute() → executeOnExecutor()：

AsyncTask内部定义了一个状态字段 mStatus，可选值有：PENDING(挂起)、RUNNING(运行中)、FINISHED(结束)。

从上述代码也可以看出为何不能重复调用AsyncTask实例的execute()方法，接着看下工作线程 → mWorker ：

看完定义，看实现：

往下看是mFuture 的实现：

任务包装类，添加了任务执行完后的回调，调用返回结果的处理方法，跟下：

最终调用的都是 postResult() 方法，利用 Handler 发送了一个标志位 MESSAGE_POST_RESULT 的 Message。

往下走，跟下自定义Handler → InternalHandler 的具体实现细节：

重写 handleMessage() 对下述两种标记的Message进行处理：

• MESSAGE_POST_RESULT → 任务结束；
• MESSAGE_POST_PROGRESS → 任务进度更新；

任务进度更新那里，回调了 onProgressUpdate()，在跟下 finish() ：

判断任务取消标记是否为True，是回调 onCancelled()，否则回调 onPostExecute()，最后将AsyncTask状态字段设置为FINISHED。

② 多个任务的调度

跟下线程池 Executor，发现类中定义了 两个静态线程池 (实例共享)，先看 THREAD_POOL_EXECUTOR：

线城池配置：

再看另一个线程池 SERIAL_EXECUTOR：

实现Executor接口，定义了一个 Runnable队列，在 初始化后 和 一个任务执行结束后，都会从队列中获取 任务，并通过 THREAD_POOL_EXECUTOR 线程池执行。

线程池执行任务，而是把任务丢给另一个线程池完成，这是弄啥呢？

em...其实就是保证任务的 串行执行 (队列加同步锁)，不想这样玩也也可以，开头这样写道：

调用下 executeOnExecutor(THREAD_POOL_EXECUTOR) 直接用 THREAD_POOL_EXECUTOR 线程池处理任务，就变成 并行执行 了。

以上就是Android 9.0中AsyncTask的实现原理，两个静态线程池，一个串行拿任务，丢到另一个线程池执行，非常简单。接着过下其他版本的AsyncTask的演进历史~

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0x4、演进历史

Android 1.6

详细源码：core/java/android/os/AsyncTask.java

改动如下：

// ① 只用到一个线程池，并行执行任务，配置如下
// 核心线程池→5、线程数最大值→128，非核心线程空闲存活时长→10s
// 堵塞队列：LinkedBlockingQueue → 最大值10

// ② 消息类型有三种：
// MESSAGE_POST_RESULT、MESSAGE_POST_PROGRESS、MESSAGE_POST_CANCEL

// ③ 总结：5个核心线程 + 123个非核心线程 + 10个任务 → 最多138个任务，牛啊
// handler还需处理AsyncTask取消的消息，后续变成了一个标志位~

Android 3.2

详细源码：core/java/android/os/AsyncTask.java

改动如下：

// ① 用到了两个线程池，串行执行任务，配置如下：
// 核心线程池-5、线程数最大值-128，非核心线程空闲存活时长-1s
// 堵塞队列：LinkedBlockingQueue → 最大值10

// ② 串行线程池同9.0

// ③ 消息类型少了取消，通过判断mFuture.isCancelled()来判断取消状态

Android 4.4

详细源码：core/java/android/os/AsyncTask.java

改动如下：

// ① 同样是串行，配置不再粗暴写死，而是基于当前可用的处理器数量进行计算：
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;

// ② 堵塞队列上限变成128

// ③ 提供了串行变并行的setDefaultExecutor()，但被注解为@hide

Android 7.0

详细源码：core/java/android/os/AsyncTask.java

改动如下：

// 动了下线程池配置，看注释

private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
// We want at least 2 threads and at most 4 threads in the core pool,
// preferring to have 1 less than the CPU count to avoid saturating
// the CPU with background work
private static final int CORE_POOL_SIZE = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 30;

// ① 核心线程池改成了2到4之间，不再是粗暴的CPU_COUNT+1，避免极端情况下占用
// 所有CPU影响到其他后台线程的调度~
// ② 线程空闲时间也调整为30s
// ③ 调用allowCoreThreadTimeOut(true)，空闲时间过长连核心线程也会回收

Android 8.0

详细源码：core/java/android/os/AsyncTask.java

改动如下：

// 线程池没动，多了两个AsyncTask的构造方法，而且用了@hide注解
public AsyncTask(@Nullable Handler handler) 
    this(handler != null ? handler.getLooper() : null);

public AsyncTask(@Nullable Looper callbackLooper) 
    mHandler = callbackLooper == null || callbackLooper == Looper.getMainLooper()
            ? getMainHandler()
            : new Handler(callbackLooper);


// 这里猜测是为了扩展，支持外部传入一个Handler，做一些定制化处理，hide说明是想给系统自用的~

Android 10.0

上面的原理基于9.0讲解的，直接跳过讲10.0，详细源码：core/java/android/os/AsyncTask.java

改动如下：

// ① 线程池策略，发生了变化：
private static final int CORE_POOL_SIZE = 1;
private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = 20;
private static final int BACKUP_POOL_SIZE = 5;
private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 3;

public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR;

static 
    ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
            CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS,
            new SynchronousQueue<Runnable>(), sThreadFactory);
    threadPoolExecutor.setRejectedExecutionHandler(sRunOnSerialPolicy);
    THREAD_POOL_EXECUTOR = threadPoolExecutor;


// ② 核心线程数→1、最大线程数→20、空闲线程存活时间→3s、堵塞队列变成了SynchronousQueue
// 无缓冲等待队列(不存储元素的堵塞队列，添加元素后等待其他线程去走后才能继续添加)

// ③ 没有采用ThreadPoolExecutor已有的拒绝策略，自定义了一种拒绝策略：
private static final RejectedExecutionHandler sRunOnSerialPolicy =
        new RejectedExecutionHandler() 
    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) 
        android.util.Log.w(LOG_TAG, "Exceeded ThreadPoolExecutor pool size");
        // As a last ditch fallback, run it on an executor with an unbounded queue.
        // Create this executor lazily, hopefully almost never.
        synchronized (this) 
            if (sBackupExecutor == null) 
                sBackupExecutorQueue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>();
                sBackupExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                        BACKUP_POOL_SIZE, BACKUP_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_SECONDS,
                        TimeUnit.SECONDS, sBackupExecutorQueue, sThreadFactory);
                sBackupExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true);
            
        
        sBackupExecutor.execute(r);
    
;

// 定义了一个核心池和最大核心池都为5的线程池，当拒绝策略处理任务，最多可以另外开5个线程
// 来执行任务，如果还不够的话，会添加到一个几乎无限大的LinkedBlockingQueue队列中

Android 11.0

详细源码：core/java/android/os/AsyncTask.java

改动如下：

// 为AsyncTask 添加 @Deprecated注解，一些描述注释

0x5、小结

有关AsyncTask最后的提交定格在2019.12.19，时代的车轮只会滚滚向前，而我们终将化为一粒尘埃。了解源码可以看到工程师对线程池策略的不断调整，很适合背完Java并发八股文后学习巩固~

参考文献

• 带你轻松看源码---AsyncTask(异步任务)
• 基于Android10.0代码深入了解终将老去的AsyncTask
• Android AsyncTask Deprecated, Now What?
• 说说AsyncTask演化历程里的小纠结