AsyncTask介绍

Posted 2020-08-19 行走的Coder

AsyncTask介绍

AsyncTask比Handler更轻量级一些，适用于简单的异步处理。

使用AsyncTask时，注意重写以下几个方法：

1. doInBackground()

作用：执行后台任务。
要求：必须重写！
注意：在doInBackground()中不能进行UI操作！

2. onPreExecute()

作用：通常用于执行后台任务开始前的准备动作。在用户调用execute()后，并且在AsyncTask主动执行doInBackground()之前被调用。
要求：选择性重写。如果不重写该函数，默认不执行任何动作

3. onPostExecute()

作用：通常用于处理后台动作的返回结果。在AsyncTask主动执行doInBackground()之前被调用。
要求：选择性重写。如果不重写该函数，默认不执行任何动作

4. onProgressUpdate()

作用：通常用于执行后台任务执行期间的进度更新。因为doInBackground()中不能操作UI，假如我们想在后台任务处理时显示进度，可以在doInBackground()中调用publishProgress()，而publicProgress()会调用onProgressUpdate()；在onProgressUpdate()中进行UI操作即可。
要求：选择性重写。如果不重写该函数，默认不执行任何动作

5. onCancelled()

作用：通常用于执行取消AsyncTask任务时的相关动作。如果客户主动调用cancel()，则会执行onCancelled()；否则(AsyncTask执行完之后正常停止)，则不会调用onCancelled()。
要求：选择性重写。如果不重写该函数，默认不执行任何动作

AsyncTask使用和示例

下面是一个自定义的AsyncTask。

private class MyTask extends AsyncTask<String, Integer, String> {
    //onPreExecute方法用于在执行后台任务前做一些UI操作
    @Override
    protected void onPreExecute() {
        Log.i(TAG, "onPreExecute");
        textView.setText("loading...");
    }

    //doInBackground方法内部执行后台任务,不可在此方法内修改UI
    @Override
    protected String doInBackground(String... params) {
        Log.i(TAG, "doInBackground");
        try {
            for (int i=0; i<6; i++) {
                Log.d(TAG, "doInBackground: publishProgress="+i);
                publishProgress(20*i);
                Thread.sleep(500);
            }

            Log.d(TAG, "doInBackground: return OK!");
            return "OK";
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        Log.d(TAG, "doInBackground: return FAIL!");
        return "FAIL";
    }

    //onProgressUpdate方法用于更新进度信息
    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... progresses) {
        Log.i(TAG, "onProgressUpdate");
        progressBar.setProgress(progresses[0]);
        textView.setText("loading..." + progresses[0] + "%");
    }

    //onPostExecute方法用于在执行完后台任务后更新UI,显示结果
    @Override
    protected void onPostExecute(String result) {
        Log.i(TAG, "onPostExecute");
        textView.setText(result);

        execute.setEnabled(true);
        cancel.setEnabled(false);
    }

    //onCancelled方法用于在取消执行中的任务时更改UI
    @Override
    protected void onCancelled() {
        Log.i(TAG, "onCancelled");
        textView.setText("cancelled");
        progressBar.setProgress(0);

        execute.setEnabled(true);
        cancel.setEnabled(false);
    }
}

说明：
(01) textView是一个TextView对象，cancel和execute分别是两个Button按钮，而progressBar则是进度条。
(02) 在任务开始时会通过onPreExecute()更新TextView的显示内容。
(03) 在任务结束时通过onPreExecute()更新TextView的显示内容。
(04) 任务执行过程中会通过publishProgress()更新进度条。
(05) 如果任务被强制取消的话，会将进度条重置为0。

创建并执行AsyncTask的接口如下：

mTask = new MyTask();
mTask.execute("http://www.baidu.com");

取消AsyncTask的接口如下：

mTask.cancel();

点击查看：AsyncTask示例完整原理

AsyncTask原理

下面通过android4.4.2的AsyncTask源码来对AsyncTask原理进行介绍。

1. AsyncTask构造函数

public AsyncTask() {
    mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
        public Result call() throws Exception {
            mTaskInvoked.set(true);

            Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
            //noinspection unchecked
            return postResult(doInBackground(mParams));
        }
    };

    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 occured while executing doInBackground()",
                        e.getCause());
            } catch (CancellationException e) {
                postResultIfNotInvoked(null);
            }
        }
    };
}

说明：

(01) mWorker是个WorkerRunnable对象，而WorkerRunnable是Callable的实现类。而在"线程池中关于Callable的介绍"时，我们说过，Callable类似于Runnable接口，不同之处主要在于Callable能和Future配合使用获取任务的结果，而Runnable不能获取结果！
(02) mFuture是FutureTask对象，而FutureTask洽洽是Future的实现类。 mWorker和mFuture配合使用，能获取后台任务的结果！

2. execute

execute()的源码如下：

public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
    return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}

说明：sDefaultExecutor是线程池对象，而executeOnExecutor()是真正执行后台动作的地方。

下面是线程池相关的代码：

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;

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);
        }
    }
}

说明：该线程池是"通过双向队列实现的串行线程池"。scheduleNext()每次只会执行一个任务。

下面看看executeOnExecutor()的代码：

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;
}

说明：
(01) executeOnExecutor()首先会对任务的状态进行处理。任务共三种姿态：

PENDING: 挂起状态。当AsyncTask被创建时，就进入了PENDING状态。
RUNNING: 运行状态。当AsyncTask被执行时，就进入了RUNNING状态。
FINISHED: 完成状态。当AsyncTask完成(被客户cancel()或正常运行完毕)时，就进入了FINISHED状态。

当任务是RUNNING或PENDING状态时，会抛出异常。这就决定了，一个AsyncTask只能被执行一次，即只能对一个AsyncTask调用一次execute()；如果要重新执行任务，则需要新建AsyncTask后再调用execute()。
(02) 接着，调用onPreExecute()。这也就是任务执行前的准备动作！
(03) 然后，调用exec.execute(mFuture)。作用是将任务提交到线程池中进行执行。线程池的代码前面已经给出，SerialExecutor中的execute()会执行r.run()任务。r.run()实际上是调用FutureTask中run()方法，而FutureTask的run()方法，则会执行Callable的call()函数，即会执行到mWorker的call()方法。而观察前面mWorker的run()方法，我们会发现它会调用doInBackground()接口，并通过postResult()返回任务执行结果。而postResult()的内容如下：

private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();

private Result postResult(Result result) {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
            new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
    message.sendToTarget();
    return result;
}

private static class InternalHandler extends Handler {
    @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;
        }
    }
}

说明：postResult()会发送MESSAGE_POST_RESULT给sHandler，而sHandler中会将任务执行结果传递给finish()。以下是finish()的代码：

private void finish(Result result) {
    if (isCancelled()) {
        onCancelled(result);
    } else {
        onPostExecute(result);
    }
    mStatus = Status.FINISHED;
}

说明：如果是正常执行结束，则调用onPostExecute()方法；否则(异常结束)，则调用onCancelled()方法。

至此，AsyncTask的原理结果完毕！总的来说，就是通过线程池来实现的，AsyncTask的任务会提交到线程池中，执行完后，线程池再返回结果。

ps：摘录自网络