AsyncTask的使用

Posted 2020-07-29 拼搏的少年

AsyncTask的使用

在开发android应用时必须遵守单线程模型的原则： Android UI操作并不是线程安全的并且这些操作必须在UI线程中执行。在单线程模型中始终要记住两条法则：

1. 不要阻塞UI线程 2. 确保只在UI线程中更新界面 当一个程序第一次启动时，Android会同时启动一个对应的主线程(Main Thread)，主线程主要负责处理与UI相关的事件，如：用户的按键事件，用户接触屏幕的事件以及屏幕绘图事件，并把相关的事件分发到对应的组件进行处理。所以主线程通常又被叫做UI线程。 为了不阻塞UI线程， 一些比较耗时的操作， 如网络下载， 数据库读取等操作需要放到work thread中去执行， 当执行完后， 如果需要更新UI界面， 可以通过以下几种方法进行： 1. Activity.runOnUiThread( Runnable ) 2. View.post( Runnable ) 3. View.postDelayed( Runnable, long ) 4. Hanlder(在UI线程中定义的对象） 这些类或方法同样会使你的代码很复杂很难理解。然而当你需要实现一些很复杂的操作并需要频繁地更新UI时这会变得更糟糕。 为了解决这个问题，Android 1.5提供了一个工具类：AsyncTask，它使得work thread（用户自定义的后台执行耗时操作的线程）和UI thead 之间的交互变得简单清晰。 AsyncTask是抽象类, 使用时需要派生一个子类， 如下： Public class QAsyncTask extends AsyncTask ##案例描述： #####图中应用预览区域显示的几张图需要从网络拉取， 我们想开始显示默认的图标， 然后依次从网络拉取图片， 拉取一张更新一张， 如果使用asyncTask来实现， 执行过程如下：

---

1. onPreExecute() 该方法将在执行实际的后台操作前被UI thread调用。可以在该方法中做一些准备工作，比如加载几张默认的预览图 2. doInBackground(Params…) 将在onPreExecute 方法执行后马上执行，该方法运行在后台线程中。这里将主要负责执行那些很耗时的后台计算工作。比如从网络拉取预览图， 每拉取一张以后， 可以调用 publishProgress方法来更新一张默认的图片。 3. onProgressUpdate(Progress…) 在publishProgress方法被调用后，这个方法将被UI线程调用， 用于更新进度等界面显示。在上面那个例子中， 调用这个函数更新一张图片 4. onPostExecute(Result) 在doInBackground 执行完成后，onPostExecute 方法将被UI thread调用，后台的计算结果将通过该方法传递到UI thread.

为了正确的使用AsyncTask类，以下是几条必须遵守的准则：

　1) Task的实例必须在UI thread中创建 　2) execute方法必须在UI thread中调用 　3) 不要手动的调用onPreExecute(), onPostExecute(Result)，doInBackground(Params…), onProgressUpdate(Progress…)这几个方法 　4) 该task只能被执行一次，否则多次调用时将会出现异常 doInBackground方法和onPostExecute的参数必须对应，这两个参数在AsyncTask声明的泛型参数列表中指定，第一个为doInBackground接受的参数，第二个为显示进度的参数，第三个为doInBackground返回和onPostExecute传入的参数。 ##AsyncTask 的优势体现在：

1. 线程的开销较大，如果每个任务都要创建一个线程，那么应用程 序的效率要低很多；
2. 线程无法管理，匿名线程创建并启动后就不受程序的控制了，如果有很多个请求发送，那么就会启动非常多的线程，系统将不堪重负。
3. 另外，前面已经看到，在新线程中更新UI还必须要引入handler，这让代码看上去非常臃肿。

##AsyncTask注意点： 在官方文档中指出， AsyncTasks should ideally be used for short operations， 就是说asyncTask执行的任务应该是一些 短时间内可以完成的任务， 因为在android3.0之后， 默认情况下， 同一时间只能有一个asyncTask在运行， 也就是说所有的task都是串行运行的（AsyncTasks were executed serially on a single background thread. Starting with DONUT, this was changed to a pool of threads allowing multiple tasks to operate in parallel. Starting with HONEYCOMB, tasks are executed on a single thread to avoid common application errors caused by parallel execution.）所以如果某个task执行时间很长， 会导致后面的task长时间等待， 当然也可以通过调用executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR)， 可以同时运行5个task, 具体用法可以参考： 网站博客 下面举个AsyncTask使用demo: class AppPreviewInitTask extends AsyncTask ##AsyncTask异步请求数据代码的实现: AsyncTask执行顺序，首先执行execute(访问网络的路径)这个方法，传给第一个参数 /** * 第一个参数是传给子线程的参数 一般用来传url * 第二个参数是进度的参数 //integer * 第三个参数是传给onpostExce()方法的参数 */ new AsyncTask ##AsyncTask引发的一个问题 上周遇到了一个极其诡异的问题，一个小功能从网络上下载一个图片，然后放到ImageView中，是用AsyncTask来实现的，本身逻辑也很简单，仅是在doInBackground中用HTTP请求把图片的输入流取出，然后用BitmapFactory去解析，然后再把得到的Bitmap放到ImageView中。这个应用是用4.0的SDK开发的，也是运行在4.0上面的。但是有时候下载这张图片去要用很久很久，甚至要等上几分钟。通过调试发现一个令人难以接受的事实：竟然是doInBackground()未及时执行，也就是它并没有在#execute()调用之后马上执行，而是等待了很久才得以执行。 神马情况，难道AsyncTask不是线程，难道不是异步，难道AsyncTask另有内幕？ ##AsyncTask的内幕 AsyncTask主要有二个部分：一个是与主线各的交互，另一个就是线程的管理调度。虽然可能多个AsyncTask的子类的实例，但是AsyncTask的内部Handler和ThreadPoolExecutor都是进程范围内共享的，其都是static的，也即属于类的，类的属性的作用范围是CLASSPATH，因为一个进程一个VM，所以是AsyncTask控制着进程范围内所有的子类实例。 与主线程交互 与主线程交互是通过Handler来进行的，因为本文主要探讨AsyncTask在任务调度方面的，所以对于这部分不做细致介绍，感兴趣的朋友可以去看AsyncTask的源码 线程任务的调度 内部会创建一个进程作用域的线程池来管理要运行的任务，也就就是说当你调用了AsyncTask#execute()后，AsyncTask会把任务交给线程池，由线程池来管理创建Thread和运行Therad。对于内部的线程池不同版本的Android的实现方式是不一样的： Android2.3以前的版本，也即SDK/API 10和以前的版本 内部的线程池限制是5个，也就是说同时只能有5个线程运行，超过的线程只能等待，等待前面的线程某个执行完了才被调度和运行。换句话说，如果一个进程中的AsyncTask实例个数超过5个，那么假如前5个都运行很长时间的话，那么第6个只能等待机会了。这是AsyncTask的一个限制，而且对于2.3以前的版本无法解决。如果你的应用需要大量的后台线程去执行任务，那么你只能放弃使用AsyncTask，自己创建线程池来管理Thread，或者干脆不用线程池直接使用Thread也无妨。不得不说，虽然AsyncTask较Thread使用起来比较方便，但是它最多只能同时运行5个线程，这也大大局限了它的实力，你必须要小心的设计你的应用，错开使用AsyncTask的时间，尽力做到分时，或者保证数量不会大于5个，否则就可能遇到上面提到的问题。要不然就只能使用JavaSE中的API了。

可能是Google意识到了AsyncTask的局限性了，从Android 3.0开始对AsyncTask的API做出了一些调整：

#execute()提交的任务，按先后顺序每次只运行一个 

1、 也就是说它是按提交的次序，每次只启动一个线程执行一个任务，完成之后再执行第二个任务，也就是相当于只有一个后台线程在执行所提交的任务(Executors.newSingleThreadPool())。

    2.新增了接口#executeOnExecutor() 
这个接口允许开发者提供自定义的线程池来运行和调度Thread，如果你想让所有的任务都能并发同时运行，那就创建一个没有限制的线程池(Executors.newCachedThreadPool())，并提供给AsyncTask。这样这个AsyncTask实例就有了自己的线程池而不必使用AsyncTask默认的。

3.新增了二个预定义的线程池SERIAL_EXECUTOR和THREAD_POOL_EXECUTOR 
其实THREAD_POOL_EXECUTOR并不是新增的，之前的就有，只不过之前(Android 2.3)它是AsyncTask私有的，未公开而已。THREAD_POOL_EXECUTOR是一个corePoolSize为5的线程池，也就是说最多只有5个线程同时运行，超过5个的就要等待。所以如果使用executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR)就跟2.3版本的AsyncTask.execute()效果是一样的。
而SERIAL_EXECUTOR是新增的，它的作用是保证任务执行的顺序，也就是它可以保证提交的任务确实是按照先后顺序执行的。它的内部有一个队列用来保存所提交的任务，保证当前只运行一个，这样就可以保证任务是完全按照顺序执行的，默认的execute()使用的就是这个，也就是executeOnExecutor(AsyncTask.SERIAL_EXECUTOR)与execute()是一样的。

前面问题的解法

了解了AsyncTask的内幕就知道了前面问题的原因：因为是4.0平台，所以所有的AsyncTask并不都会运行在单独的线程中，而是被SERIAL_EXECUTOR顺序的使用线程执行。因为应用中可能还有其他地方使用AsyncTask，所以到网络取图片的AsyncTask也许会等待到其他任务都完成时才得以执行而不是调用executor()之后马上执行。

那么解决方法其实很简单，要么直接使用Thread，要么创建一个单独的线程池(Executors.newCachedThreadPool())。或者最简单的解法就是使用executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR)，这样起码不用等到前面的都结束了再执行。

AsyncTask的使用注意事项

    **前面的文章曾建议使用AsyncTask而不是使用Thread，但是AsyncTask似乎又有它的限制，这就要根据具体的需求情况而选择合适的工具，No Silver Bullet。下面是一些建议：

•改善你的设计，少用异步处理 
线程的开销是非常大的，同时异步处理也容易出错，难调试，难维护，所以改善你的设计，尽可能的少用异步。对于一般性的数据库查询，少量的I/O操作是没有必要启动线程的。

•与主线程有交互时用AsyncTask，否则就用Thread 
AsyncTask被设计出来的目的就是为了满足Android的特殊需求：非主线程不能操作(UI)组件，所以AsyncTask扩展Thread增强了与主线程的交互的能力。如果你的应用没有与主线程交互，那么就直接使用Thread就好了。

•当有需要大量线程执行任务时，一定要创建线程池 
线程的开销是非常大的，特别是创建一个新线程，否则就不必设计线程池之类的工具了。当需要大量线程执行任务时，一定要创建线程池，无论是使用AsyncTask还是Thread，因为使用AsyncTask它内部的线程池有数量限制，可能无法满足需求；使用Thread更是要线程池来管理，避免虚拟机创建大量的线程。比如从网络上批量下载图片，你不想一个一个的下，或者5个5个的下载，那么就创建一个CorePoolSize为10或者20的线程池，每次10个或者20个这样的下载，即满足了速度，又不至于耗费无用的性能开销去无限制的创建线程。

•对于想要立即开始执行的异步任务，要么直接使用Thread，要么单独创建线程池提供给AsyncTask 
默认的AsyncTask不一定会立即执行你的任务，除非你提供给他一个单独的线程池。如果不与主线程交互，直接创建一个Thread就可以了，虽然创建线程开销比较大，但如果这不是批量操作就没有问题。

•Android的开发没有想像中那样简单，要多花心思和时间在代码上和测试上面，以确信程序是优质的
附上相关资源：

使用自定义的CorePoolSize为7的Executor(Executors.newFixedThreadPool(7))：
使用未设限制的Executor(Executors.newCachedThreadPool())：

代码实现：

    01.public class AsyncTaskDemoActivity extends Activity {  
02.    private static int ID = 0;  
03.    private static final int TASK_COUNT = 9;  
04.    private static ExecutorService SINGLE_TASK_EXECUTOR;  
05.    private static ExecutorService LIMITED_TASK_EXECUTOR;  
06.    private static ExecutorService FULL_TASK_EXECUTOR;  
07.      
08.    static {  
09.        SINGLE_TASK_EXECUTOR = (ExecutorService) Executors.newSingleThreadExecutor();  
10.        LIMITED_TASK_EXECUTOR = (ExecutorService) Executors.newFixedThreadPool(7);  
11.        FULL_TASK_EXECUTOR = (ExecutorService) Executors.newCachedThreadPool();  
12.    };  
13.      
14.    @Override  
15.    public void onCreate(Bundle icicle) {  
16.        super.onCreate(icicle);  
17.        setContentView(R.layout.asynctask_demo_activity);  
18.        String title = "AsyncTask of API " + VERSION.SDK_INT;  
19.        setTitle(title);  
20.        final ListView taskList = (ListView) findViewById(R.id.task_list);  
21.        taskList.setAdapter(new AsyncTaskAdapter(getApplication(), TASK_COUNT));  
22.    }  
23.      
24.    private class AsyncTaskAdapter extends BaseAdapter {  
25.        private Context mContext;  
26.        private LayoutInflater mFactory;  
27.        private int mTaskCount;  
28.        List<SimpleAsyncTask> mTaskList;  
29.          
30.        public AsyncTaskAdapter(Context context, int taskCount) {  
31.            mContext = context;  
32.            mFactory = LayoutInflater.from(mContext);  
33.            mTaskCount = taskCount;  
34.            mTaskList = new ArrayList<SimpleAsyncTask>(taskCount);  
35.        }  
36.          
37.        @Override  
38.        public int getCount() {  
39.            return mTaskCount;  
40.        }  
41.  
42.        @Override  
43.        public Object getItem(int position) {  
44.            return mTaskList.get(position);  
45.        }  
46.  
47.        @Override  
48.        public long getItemId(int position) {  
49.            return position;  
50.        }  
51.  
52.        @Override  
53.        public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {  
54.            if (convertView == null) {  
55.                convertView = mFactory.inflate(R.layout.asynctask_demo_item, null);  
56.                SimpleAsyncTask task = new SimpleAsyncTask((TaskItem) convertView);  
57.                /* 
58.                 * It only supports five tasks at most. More tasks will be scheduled only after 
59.                 * first five finish. In all, the pool size of AsyncTask is 5, at any time it only 
60.                 * has 5 threads running. 
61.                 */  
62.//                task.execute();   
63.                // use AsyncTask#SERIAL_EXECUTOR is the same to #execute();   
64.//                task.executeOnExecutor(AsyncTask.SERIAL_EXECUTOR);   
65.                // use AsyncTask#THREAD_POOL_EXECUTOR is the same to older version #execute() (less than API 11)   
66.                // but different from newer version of #execute()   
67.//                task.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR);   
68.                // one by one, same to newer version of #execute()   
69.//                task.executeOnExecutor(SINGLE_TASK_EXECUTOR);   
70.                // execute tasks at some limit which can be customized   
71.//                task.executeOnExecutor(LIMITED_TASK_EXECUTOR);   
72.                // no limit to thread pool size, all tasks run simultaneously   
73.                task.executeOnExecutor(FULL_TASK_EXECUTOR);  
74.                  
75.                mTaskList.add(task);  
76.            }  
77.            return convertView;  
78.        }  
79.    }  
80.      
81.    private class SimpleAsyncTask extends AsyncTask<Void, Integer, Void> {  
82.        private TaskItem mTaskItem;  
83.        private String mName;  
84.          
85.        public SimpleAsyncTask(TaskItem item) {  
86.            mTaskItem = item;  
87.            mName = "Task #" + String.valueOf(++ID);  
88.        }  
89.          
90.        @Override  
91.        protected Void doInBackground(Void... params) {  
92.            int prog = 1;  
93.            while (prog < 101) {  
94.                SystemClock.sleep(100);  
95.                publishProgress(prog);  
96.                prog++;  
97.            }  
98.            return null;  
99.        }  
100.          
101.        @Override  
102.        protected void onPostExecute(Void result) {  
103.        }  
104.          
105.        @Override  
106.        protected void onPreExecute() {  
107.            mTaskItem.setTitle(mName);  
108.        }  
109.          
110.        @Override  
111.        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {  
112.            mTaskItem.setProgress(values[0]);  
113.        }  
114.    }  
115.}  
116.  
117.class TaskItem extends LinearLayout {  
118.    private TextView mTitle;  
119.    private ProgressBar mProgress;  
120.      
121.    public TaskItem(Context context, AttributeSet attrs) {  
122.        super(context, attrs);  
123.    }  
124.  
125.    public TaskItem(Context context) {  
126.        super(context);  
127.    }  
128.      
129.    public void setTitle(String title) {  
130.        if (mTitle == null) {  
131.            mTitle = (TextView) findViewById(R.id.task_name);  
132.        }  
133.        mTitle.setText(title);  
134.    }  
135.      
136.    public void setProgress(int prog) {  
137.        if (mProgress == null) {  
138.            mProgress = (ProgressBar) findViewById(R.id.task_progress);  
139.        }  
140.        mProgress.setProgress(prog);  
141.    }  
142.}  

[html] view plain copy print?
01.<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
02.<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
03.    android:layout_width="match_parent"  
04.    android:layout_height="match_parent"  
05.    android:paddingLeft="10dip"  
06.    android:paddingRight="10dip"  
07.    android:orientation="vertical" >  
08.    <ListView android:id="@+id/task_list"  
09.        android:layout_width="fill_parent"  
10.        android:layout_height="wrap_content"  
11.        android:divider="#cccccc"  
12.        android:dividerHeight="0.6dip"  
13.        android:footerDividersEnabled="true"  
14.        android:headerDividersEnabled="true" />  
15.</LinearLayout>  

01.<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
02.<com.hilton.effectiveandroid.os.TaskItem xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    android:layout_width="match_parent"  
04.    android:layout_height="50dip"  
05.    android:gravity="center_vertical"  
06.    android:layout_gravity="center_vertical"  
07.    android:orientation="horizontal" >  
08.    <TextView android:id="@+id/task_name"  
09.        android:layout_width="wrap_content"  
10.        android:layout_height="wrap_content"  
11.        android:textColor="#ffff00"  
12.        android:textSize="26sp" />  
13.    <ProgressBar android:id="@+id/task_progress"  
14.        android:layout_width="fill_parent"  
15.        android:layout_height="15dip"  
16.        android:max="100"  
17.        style="@android:style/Widget.ProgressBar.Horizontal" />  
18.</com.hilton.effectiveandroid.os.TaskItem >  

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