AsyncTask解析
简介
AsyncTask是一个专注于UI线程 和 后台线程 之间进行交流的辅助类。 一般用于 由后台线程发起指定计算任务，并将其结果展示在UI线程上 的场景。
使用
AsyncTask是一个抽象类，必须被子类继承使用。 继承后必须要实现doInBackground方法，里面写需要在后台执行的任务；通常还会实现onPostExecute，里面做UI界面想要做的操作。
private class DownloadFilesTask extends AsyncTask<URL, Integer, Long> {
protected Long doInBackground(URL... urls) {
int count = urls.length;
long totalSize = 0;
for (int i = 0; i < count; i++) {
totalSize += Downloader.downloadFile(urls[i]);
publishProgress((int) ((i / (float) count) * 100));
// Escape early if cancel() is called
if (isCancelled()) break;
}
return totalSize;
}
protected void onProgressUpdate(Integer... progress) {
setProgressPercent(progress[0]);
}
protected void onPostExecute(Long result) {
showDialog("Downloaded " + result + " bytes");
}
}
执行AsyncTask：
new DownloadFilesTask().execute(url1, url2, url3);
源码解析
主要跟着源码梳理流程，我使用的版本是android-30。
首先AsyncTask是一个抽象类，带了三个泛型：
-
Params, 执行任务execute(Params p)时传入 的类型。 -
Progress, 用来表示后台线程执行进度的 类型。 -
Result,后台线程计算完后，返回结果的 类型.
public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> {
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;
...
}
而且看常量命名看的出来用到了线程池，核心线程1，最大线程20，维持3秒。属于即用即销的线程池，所以AsyncTask更适用于时间较短（几秒钟）的操作。
execute
直接看execute方法。@MainThread表示这个方法只能在主线程运行。
@MainThread
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
- sDefaultExecutor【先混个面熟】
sDefaultExecutor是一个静态全局的SerialExecutor。接着往下走。
executeOnExecutor
@MainThread
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;
}
先判断全局状态，一共有三种PENDING（待处理）、RUNNING（正在运行）和FINISHED（已结束）。必须要PENDING待处理才能往下走，然后把状态变更为RUNNING，接着执行onPreExecute，这是我们在自定义AsyncTask中要重写的方法，做执行前的准备工作。
接着先把传进来的数据params存到一个叫mWork的东西中。 再执行exec.execute(mFuture);。【返回的是AsyncTask本身】
exec.execute(mFuture);
mFuture是啥？是个FutureTask(Runnable runnable),里面持有mWorker。
mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) { ... }
mWorker是啥？是个继承自Callable名字叫WorkerRunnable的类。
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>(){ ... }
WorkerRunnable继承自Callable,里面啥都没有，就存了个Params数组。
private static abstract class WorkerRunnable<Params, Result> implements Callable<Result> {
Params[] mParams;
}
刚才的params就是存到了这里的。
exec就是DefaultExecutor
所以要看上面第一步?传来的静态全局常量sDefaultExecutor。定义为SerialExecutor。
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);
}
}
}
这个Executor内部有一个叫mTask的存储Runnable的双端队列【Deque:两边都可以进，都可以出】。
调用execute方法无非就是往mTask里面存了个Runnable进去，这个Runnable的run()方法执行了我们传进来的mFuture的run方法。
还有一个名叫mActive的runnable对象。刚进来肯定是null,所以走cheduleNext() ——从mTask中提一个出来，赋值给mActive，如果不为空，就把他（赋值后的mActive）放到线程池中去执行。
mActive.run ---> mFuture.run() ---> mWork.call()
一条线下来，我们要看mWork的call方法。
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Result result = null;
try {
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
//noinspection unchecked
result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
} catch (Throwable tr) {
mCancelled.set(true);
throw tr;
} finally {
postResult(result);
}
return result;
}
};
一眼就看到了result = doInBackground(mParams);，这里面是我们自己写的后台要处理的运算。
然后把result post出去。
private Result postResult(Result result) {
@SuppressWarnings("unchecked")
Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
message.sendToTarget();
return result;
}
Handler处理消息
可以看到底层是用的Handler,getHandler返回的是一个内部的mHandler,在构造方法中被初始化的。
public AsyncTask() {
this((Looper) null);
}
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);
...
}
默认为空的情况下得到的是getMainHandler()。
private static Handler getMainHandler() {
synchronized (AsyncTask.class) {
if (sHandler == null) {
sHandler = new InternalHandler(Looper.getMainLooper());
}
return sHandler;
}
}
里面主要是加锁初始化这个自定义的Handler：InternalHandler
private static class InternalHandler extends Handler {
public InternalHandler(Looper looper) {
super(looper);
}
@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;
}
}
}
InternalHandler接到消息
回忆下上一步传递消息用的是MESSAGE_POST_RESULT，所以在handleMessage中得到消息后走的是result.mTask.finish(result.mData[0]);就是走task的finish方法。
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) {
onCancelled(result);
} else {
onPostExecute(result);
}
mStatus = Status.FINISHED;
}
结束后会调用onPostExecute方法，传入result。然后我们在继承AsyncTask时继承这个方法，就得到了结果。
publishProgress进度
虽然一套流程走完了，但我们还是没看到怎么将进度更新到UI线程的。因为更新UI的起点不在AsyncTask源码中，而在用户自定义的AsyncTask中。对，就是那句publishProgress()方法。
@WorkerThread
protected final void publishProgress(Progress... values) {
if (!isCancelled()) {
getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
}
}
调用了这个方法后，传入进度，内部才会通过Handler将进度传递过来。代码还是在InternalHandler中，另一种情况：result.mTask.onProgressUpdate(result.mData);。 执行onProgressUpdate就又跳转到了用户的逻辑去了，实现了进度的传递。
以上就是AsyncTask工作时的全部流程。
面试问题
AsyncTask是如何实现线程的调度的？
AsyncTask.execute()方法实际是执行的SerialExecutor的execute方法，该方法做的事就是：向一个名为mTask的Runnable队列中插入Runnable，然后再取出、执行，取出、执行，取出、执行...直到队列为空为止。
而执行用的是THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(Runnable),这个Runnable是在线程池中执行的。而且这个Runnable是一个传入mWorker的FutureTask,所以最终执行的是mWorker【一个Callable】的call方法，call方法中放的doInBackground，所以可以保障doInBackground始终在后台运行。
而返回的结果是通过Handler返回到了InternalHandler中，这个Handler传入的是Looper.getMainLooper()，而且它是在AsyncTask初始化的时候 初始化的。这就保证了返回的onPostExecute和onProgressUpdate都是在主线程中执行的了。
