通过名字就可以知道,AsyncTask主要用于处理android中的异步任务。但是通过源码,我们可以看到它的实现其实还是依赖于Handler的异步消息处理机制。现在我们先来学习它的使用方式,然后再研究源码。
一.AsyncTask的基本用法:
AsyncTask是一个抽象类,在之类继承它时,必须指定三个泛型参数,这三个参数的用途如下:
1. 在执行AsyncTask时需要传入的参数,可用于在后台任务中使用。
2. 后台任何执行时,如果需要在界面上显示当前的进度,则使用这里指定的泛型作为进度单位。3. 当任务执行完毕后,如果需要对结果进行返回,则使用这里指定的泛型作为返回值类型。
自定义的AsyncTask之类如下示例:
public class DownAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, byte[]>
这里我们把AsyncTask的第一个泛型参数指定为String,表示在执行AsyncTask的时候需要传入String参数给后台任务。第二个泛型参数指定为Integer,表示使用整型数据来作为进度显示单位。第三个泛型参数指定为byte[],则表示使用一个byte数组来反馈执行结果。
当然,目前我们自定义的DownAsyncTask还是一个空任务,并不能进行任何实际的操作,我们还需要去重写AsyncTask中的几个方法才能完成对任务的定制。经常需要去重写的方法有以下四个:
onPreExecute()
这个方法会在后台任务开始执行之间调用,用于进行一些界面上的初始化操作,比如显示一个进度条对话框等。
doInBackground(Params...)
这个方法中的所有代码都会在子线程中运行,我们应该在这里去处理所有的耗时任务。任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果进行返回,如果AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void,就可以不返回任务执行结果。注意,在这个方法中是不可以进行UI操作的,如果需要更新UI元素,比如说反馈当前任务的执行进度,可以调用publishProgress(Progress...)方法来完成。
onProgressUpdate(Progress...)
当在后台任务中调用了publishProgress(Progress...)方法后,这个方法就很快会被调用,方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。在这个方法中可以对UI进行操作,利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。
onPostExecute(Result)
当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时,这个方法就很快会被调用。返回的数据会作为参数传递到此方法中,可以利用返回的数据来进行一些UI操作,比如说提醒任务执行的结果,以及关闭掉进度条对话框等。
因此,一个比较完整的自定义AsyncTask就可以写成如下方式:
public class DownAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, byte[]>{
private String TAG = "DownAsyncTask";
private ProgressDialog mProgress;
private Context mContext;
private ImageView imageButton;
public DownAsyncTask(Context mContext,ImageView imageButton){
this.mContext = mContext;
this.imageButton = imageButton;
}
@Override
protected byte[] doInBackground(String... params) {
// TODO Auto-generated method stub
android.util.Log.v(TAG,"DownAsyncTask--------doInBackground");
// 通过Apache的HttpClient来访问请求网络中的一张图片
HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();
HttpGet httpGet = new HttpGet(params[0]);
byte[] image = new byte[]{};
try
{
HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpGet);
HttpEntity httpEntity = httpResponse.getEntity();
if(httpEntity != null && httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK)
{
image = EntityUtils.toByteArray(httpEntity);
}
//..根据下载的情况,使用publishProgress()通知onProgressUpdate()更新进度条
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
httpClient.getConnectionManager().shutdown();
}
return image;
}
@Override
protected void onPreExecute() {
// TODO Auto-generated method stub
android.util.Log.v(TAG,"DownAsyncTask--------onPreExecute");
//设置并显示进度条
mProgress = new ProgressDialog(mContext);
mProgress.setTitle("xiazai");
mProgress.setMessage("download is running");
mProgress.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_SPINNER);
mProgress.show();
super.onPreExecute();
}
@Override
protected void onPostExecute(byte[] result) {
// TODO Auto-generated method stub
//异步下载结束后,更换控件图片,关闭进度条
android.util.Log.v(TAG,"DownAsyncTask--------onPostExecute:"+result.length+" path:"+path);
Bitmap mBitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result, 0, result.length);
imageButton.setImageBitmap(mBitmap);
mProgress.dismiss();
super.onPostExecute(result);
}
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
// TODO Auto-generated method stub
android.util.Log.v(TAG,"DownAsyncTask--------onProgressUpdate");
super.onProgressUpdate(values);
}
@Override
protected void onCancelled(byte[] result) {
// TODO Auto-generated method stub
android.util.Log.v(TAG,"DownAsyncTask--------onCancelled");
super.onCancelled(result);
}
@Override
protected void onCancelled() {
// TODO Auto-generated method stub
android.util.Log.v(TAG,"DownAsyncTask--------onCancelled");
super.onCancelled();
}
}
AsyncTask子类定义好了,开启AsyncTask任务如下:
public class MainActivity extends Activity {
private Button downButton;
private ImageView mPictrue;
private String uriPath = "http://ww2.sinaimg.cn/mw690/69c7e018jw1e6hd0vm3pej20fa0a674c.jpg";
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
downButton = (Button) findViewById(R.id.button);
mPictrue = (ImageView) findViewById(R.id.image);
downButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
// TODO Auto-generated method stub
DownAsyncTask dat = new DownAsyncTask(MainActivity.this,mPictrue);
dat.execute(uriPath);
}
});
}
}
以上就是AsyncTask的基本用法,我们并不需求去考虑什么异步消息处理机制,也不需要专门使用一个Handler来发送和接收消息,只需要调用一下publishProgress()方法就可以轻松地从子线程切换到UI线程了。
当然,我们还可以在任何时刻来取消我们的异步任务的执行,通过调用 cancel(boolean)方法,调用完这个方法后系统会随后调用 isCancelled() 方法并且返回true。如果调用了这个方法,那么在 doInBackgroud() 方法执行完之后,就不会调用 onPostExecute() 方法了,取而代之的是调用 onCancelled() 方法。为了确保Task已经被取消了,我们需要经常调用 isCancelled() 方法来判断,如果有必要的话。
二.AsyncTask的源码的分析
从DownAsyncTask的使用过程中,我们可以看到,我们必须先新建一个DownAsyncTask对象,然后调用execute()方法启动任务。在new DownAsyncTask()前,得先实现它父类AsyncTask的构造方法,如下:
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);
}
}
};
}
这个AsyncTask构造方法只是初始化了两个变量,mWorker和 mFuture。在初始化mFuture时把mWorker当做参数传入,这里我们先搁置不理。初始化完成后,如果想启动一个任务,那么必须得调用execute()方法,如下:
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
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;
}
在这里,可以看到onPreExecute比其他的doInBackground()等方法先执行,并且这个过程中并没有另起一个线程,所以,此处还属于UI线程的执行范围。这个方法主要用于初始化一些UI界面的控件等其他初始化任务。接下来执行的exec.execute(mFuture),exec就是之前传入的sDefaultExecutor,而execute(mFuture)方法则把mFuture当做形参传入到SerialExecutor的execute中,并把mFuture的相关操作封装在了一个另起的线程中,如下:
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);
}
}
}
可以看到,exec.execute(mFuture)执行的就是SerialExecutor类中的execute()方法。SerialExecutor这个类的作用,有点像一个队列的管理者,它维持了一个ArrayDeque队列来保存Runnable对象,并对此进行管理(先进先出)。比如:如果我想异步下载几百张图片,就需要执行几百个execute()方法来启动任务。这样每个下载的任务就会被加入到ArrayDeque队列中,按进入的先后循序等待被处理。(有关于THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive)这个的执行,还不是很明白)。
在SerialExecutor的execute()方法,执行了r.run(),恩,这里某个线程要启动了,异步的过程要开始了。由于传入的是mFuture,所以在队列开始处理后,代码就运行到了AsyncTask构造方法中,看看FutureTask这个类:
public FutureTask(Callable<V> callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
this.callable = callable;
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}
看看这个Callable是什么?是mWorker啊,构建FutureTask对象的时候mWorker被当做形参传了进去。继续看的FutureTask类的run方法:
public void run() {
if (state != NEW ||
!UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
null, Thread.currentThread()))
return;
try {
Callable<V> c = callable;
if (c != null && state == NEW) {
V result;
boolean ran;
try {
result = c.call();
ran = true;
} catch (Throwable ex) {
result = null;
ran = false;
setException(ex);
}
if (ran)
set(result);
}
} finally {
// runner must be non-null until state is settled to
// prevent concurrent calls to run()
runner = null;
// state must be re-read after nulling runner to prevent
// leaked interrupts
int s = state;
if (s >= INTERRUPTING)
handlePossibleCancellationInterrupt(s);
}
}
Callable是mWorker,那么这个result = c.call();执行的肯定是WorkerRunnable类中的call()方法了,好了,回到AsyncTask的构造方法吧,看看,有没有熟悉的地方:return postResult(doInBackground(mParams));终于看到doInBackground方法执行了。从SerialExecutor的execute()开始,就另起了一个线程,所以,这个doInBackground()整个方法都运行在新的线程中,所以,所有耗时的操作都应该在doInBackground()方法中执行。
好了,继续往下跟吧。
private Result postResult(Result result) {
@SuppressWarnings("unchecked")
Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
message.sendToTarget();
return result;
}
这里使用sHandler对象发出了一条消息,消息中携带了MESSAGE_POST_RESULT常量和一个表示任务执行结果的AsyncTaskResult对象。这个sHandler对象是InternalHandler类的一个实例,那么稍后这条消息肯定会在InternalHandler的handleMessage()方法中被处理。InternalHandler的源码如下所示:
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;
}
}
}
这里对消息的类型进行了判断,如果这是一条MESSAGE_POST_RESULT消息,就会去执行finish()方法,如果这是一条MESSAGE_POST_PROGRESS消息,就会去执行onProgressUpdate()方法。那么finish()方法的源码如下所示:
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) {
onCancelled(result);
} else {
onPostExecute(result);
}
mStatus = Status.FINISHED;
}
可以看到,如果当前任务被取消掉了,就会调用onCancelled()方法,如果没有被取消,则调用onPostExecute()方法,这样当前任务的执行就全部结束了。
那么,刚才的InternalHandler中还有一个MESSAGE_POST_PROGRESS:消息,它是什么时候发出消息通知的呢?
protected final void publishProgress(Progress... values) {
if (!isCancelled()) {
sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
}
}
所以,要更新任务的进度条,需要执行publishProgress()方法发出消息通知,InternalHandler接收到消息通知后才会执行onProgressUpdate()进行进度条更新。
以上就是AsyncTask的一些原理分析。其实,android的异步处理机制,本质上只能通过Handler来实现,AsyncTask只是对它进行了很好的封装,让我们的使用更加方便而已。
参考链接:http://blog.youkuaiyun.com/guolin_blog/article/details/11711405