使用AsyncTask的一般步驟是：
- 定義一個(gè)類(lèi)繼承自
AsyncTask，實(shí)現(xiàn)抽象方法
- new 一個(gè)
AsyncTask對(duì)象 - 調(diào)用
execute()方法執(zhí)行任務(wù)
那么就一步一步來(lái)分析AsyncTask的實(shí)現(xiàn)原理，首先看構(gòu)造函數(shù)
/** * Creates a new asynchronous task. This constructor must be invoked on the UI thread. */
public AsyncTask() {
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); //noinspection unchecked
Result result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
return postResult(result);
}
};
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 occurred while executing doInBackground()", e.getCause());
}
catch (CancellationException e) {
postResultIfNotInvoked(null);
}
}
}}
構(gòu)造函數(shù)很簡(jiǎn)單，就是初始化了2個(gè)全局的變量mWorker和mFuture，并在創(chuàng)建mFuture的時(shí)候把mWorker作為參數(shù)傳遞進(jìn)去。其中mWorker實(shí)現(xiàn)了Callable，mFuture是一個(gè)FutureTask。關(guān)于Callable和FutureTask請(qǐng)參考
然后執(zhí)行execute()方法
@MainThreadpublic final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
}
調(diào)用了executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);，params就是execute()傳入的參數(shù)，這個(gè)sDefaultExecutor是在哪里定義的呢？
public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
原來(lái)sDefaultExecutor是AsyncTask內(nèi)部的一個(gè)常量指向的是SerialExecutor。繼續(xù)跟進(jìn)executeOnExecutor().
@MainThreadpublic 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;
}
從這個(gè)函數(shù)可以看出，AsyncTask一共有三種狀態(tài)，并且非PENDING狀態(tài)下調(diào)用execute()都會(huì)拋出異常
- PENDING 初始狀態(tài)
- RUNNING 執(zhí)行狀態(tài)
- FINISHED 完成狀態(tài)
第一次調(diào)用execute()會(huì)把狀態(tài)置為RUNNING，任務(wù)完成時(shí)會(huì)把狀態(tài)置為FINISHED。這就要求一個(gè)AsyncTask只能執(zhí)行一次execute()只能完成一個(gè)后臺(tái)任務(wù)，如果需要處理多個(gè)任務(wù)，只有重新創(chuàng)建一個(gè)AsyncTask。
回到上面的函數(shù)，可以看到 onPreExecute()被最先調(diào)用，所以我們可以在這個(gè)回調(diào)中做一些初始化操作比如開(kāi)始加載動(dòng)畫(huà)（這就是execute()一般都會(huì)在UI線程調(diào)用的原因）。然后把execute(Parem... param)傳遞過(guò)來(lái)的param賦值給在構(gòu)造中初始化好的mWorker的mParams變量。
再執(zhí)行exec.execute(mFuture)，其中exec是上文可以知道指向的是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 {
//這里的r就是mFuture
r.run();
}
finally {
scheduleNext();
}
}
});
if (mActive == null) {
scheduleNext();
}
}
protected synchronized void scheduleNext() {
if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
}
}
}
可以看到這里調(diào)用了mFuture的run()方法，在來(lái)看看這個(gè)方法
public void run() {
Callable<V> c = callable;
if (c != null && state == NEW) {
V result;
boolean ran;
//這個(gè)的c就是mFuture創(chuàng)建時(shí)候，傳遞的參數(shù)mWorker
result = c.call();
ran = true;
}
}
注意c.call()，這個(gè)c什么呢？其實(shí)就是在AsyncTask構(gòu)造中創(chuàng)建mFuture的參數(shù)mWorker，轉(zhuǎn)了一大圈其實(shí)就是調(diào)用了mWorker.call()方法
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
public Result call() throws Exception {
mTaskInvoked.set(true);
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
//調(diào)用doInBackground（）做后臺(tái)任務(wù),mParams就是調(diào)用execute()時(shí)傳遞的參數(shù)
Result result = doInBackground(mParams);
Binder.flushPendingCommands();
return postResult(result);
}
};
可以看到在這個(gè)方法中回調(diào)了doInBackground(mParams)，而參數(shù)就是我們調(diào)用execute()時(shí)傳遞的參數(shù)。因?yàn)?code>WorkerRunnable是實(shí)現(xiàn)Runnable接口的所以doInBackground的確是在子線程中執(zhí)行的。
在doInBackground(mParams)完成我們自己的后臺(tái)邏輯之后，把結(jié)果作為參數(shù)傳遞給了postResult(result)
private Result postResult(Result result) {
@SuppressWarnings("unchecked")
Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
message.sendToTarget();
return result;
}
private static Handler getHandler() {
synchronized (AsyncTask.class) {
if (sHandler == null) {
sHandler = new InternalHandler();
} return sHandler;
}
}
private static class InternalHandler extends Handler {
public InternalHandler() {
//獲取主線程Looper來(lái)構(gòu)造Handler
super(Looper.getMainLooper());
}
@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;
}
}
}
這里代碼比較簡(jiǎn)單，就是后臺(tái)任務(wù)返回結(jié)果后，把結(jié)果封裝進(jìn)message發(fā)送，Handler接受到消息后，根據(jù)消息類(lèi)型執(zhí)行不同的邏輯。我們看到有2種消息類(lèi)型,MESSAGE_POST_RESULT就是后臺(tái)任務(wù)完成了，而MESSAGE_POST_PROGRESS看命名也大概知道了，沒(méi)錯(cuò)，就是我們調(diào)用publishProgress()更新進(jìn)度的時(shí)候就會(huì)發(fā)送這個(gè)類(lèi)型的消息
protected final void publishProgress(Progress... values) {
if (!isCancelled()) {
getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
}
}
注意 : 3.0 以后，默認(rèn)會(huì)使用主線程的Looper來(lái)構(gòu)造handler，所以不管AsyncTask在那個(gè)線程創(chuàng)建或者execute()在那個(gè)線程調(diào)用，
onPostExecute(result)，publishProgress()都是在主線程執(zhí)行
private void finish(Result result) {
if (isCancelled()) {
onCancelled(result);
} else {
onPostExecute(result);
}
mStatus = Status.FINISHED;
}
finish()中判斷后臺(tái)任務(wù)時(shí)候取消過(guò)，是，onPostExecute(result)就不再調(diào)用，而是回調(diào)onCancelled(result)。并且設(shè)置狀態(tài)，保證AsyncTask只能執(zhí)行一次。
3.0之后，AsyncTask默認(rèn)是串行執(zhí)行任務(wù)的，來(lái)看看是怎么實(shí)現(xiàn)串行的
private static class SerialExecutor implements Executor {
final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
Runnable mActive;
public synchronized void execute(final Runnable r) {
//把任務(wù)加入隊(duì)列的尾部
mTasks.offer(new Runnable() {
public void run() {
try {
//這里的r就是mFuture
r.run();
}
finally {
//上一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢后，才會(huì)從隊(duì)列中取出下一個(gè)任務(wù)
scheduleNext();
}
}
});
if (mActive == null) {
scheduleNext();
}
}
//取出隊(duì)列頭部的任務(wù)
protected synchronized void scheduleNext() {
if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
}
}
}
調(diào)用AsyncTask.execute()后會(huì)調(diào)用SerialExecutor.execute()，這是AsyncTask中維護(hù)的一個(gè)靜態(tài)串行控制器，不管創(chuàng)建多少個(gè)AsyncTask都會(huì)使用同一個(gè)SerialExecutor來(lái)完成串行控制。
ArrayDeque是一個(gè)線性雙向隊(duì)列，每一次調(diào)用SerialExecutor.execute()都會(huì)把傳進(jìn)來(lái)的任務(wù)（FutureTask）加入到這個(gè)隊(duì)列中。首先判斷mActive是否為空第一次肯定是null，調(diào)用schecduleNext()會(huì)從隊(duì)列中取出頭部任務(wù)，交給AsyncTask維護(hù)的線程池去執(zhí)行，第二次mActive！=null，schecduleNext()就執(zhí)行不到，那如果第二個(gè)任務(wù)怎么執(zhí)行呢？注意try..finally中的邏輯，在前一個(gè).run執(zhí)行完之后，才會(huì)又一次schecduleNext()被執(zhí)行。這就實(shí)現(xiàn)了任務(wù)的串行控制
SerialExecutor是一個(gè)串行控制器，他會(huì)把加入的任務(wù)按順序加入到任務(wù)隊(duì)列中，給任務(wù)排序，然后一個(gè)一個(gè)去處交給AsyncTask中維護(hù)的線程池執(zhí)行。
AsyncTask中維護(hù)的線程池是一個(gè)ThreadPoolExecutor，這是一個(gè)并發(fā)線程池，3.0以前默認(rèn)同一時(shí)刻運(yùn)行的線程數(shù)是5個(gè)，最大線程數(shù)是128個(gè)，3.0以后根據(jù)CPU配置而定。
所以，在3.0以后我們也是可以讓AsyncTask并行執(zhí)行的，就是不讓SerialExecutor來(lái)控制任務(wù)的串行，即調(diào)用AsyncTask.executeOnExcutor(THREAD_POOL_EXECUTOR)，參數(shù)參入線程池的引用，這樣任務(wù)就跳過(guò)了排序，被直接交給了線程池去執(zhí)行。
AsyncTask的缺點(diǎn)
AsyncTask我們肯定都用過(guò)，優(yōu)點(diǎn)就不說(shuō)了，使用簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化代碼，過(guò)程可控。我們來(lái)說(shuō)一說(shuō)它的缺點(diǎn)
使用不當(dāng)可能造成內(nèi)存泄漏。因?yàn)樯婕暗疆惒讲僮鳎庆o態(tài)內(nèi)部類(lèi)/匿名內(nèi)部類(lèi)AsyncTask都有可能引起activity的泄漏
任務(wù)有沒(méi)有正確取消導(dǎo)致nullPointer。AsyncTask并不會(huì)隨著創(chuàng)建它的activity的生命周期的結(jié)束而結(jié)束，相反它會(huì)一直執(zhí)行直到
doInBackground()方法執(zhí)行完畢，如果我們的Activity銷(xiāo)毀之前，沒(méi)有取消 AsyncTask，就有可能引起Crash，因?yàn)樗胍幚淼膙iew已經(jīng)不存在了。并且，就算調(diào)用cancle(true)來(lái)取消任務(wù)，也不一定保證成功，因?yàn)檫@個(gè)方法是調(diào)用Thread.interrupt()，如果正在做一個(gè)IO操作，還會(huì)拋出ClosedByInterruptException異常結(jié)果丟失。屏幕旋轉(zhuǎn)或Activity在后臺(tái)被系統(tǒng)殺掉等情況會(huì)導(dǎo)致Activity的重新創(chuàng)建，之前運(yùn)行的AsyncTask會(huì)持有一個(gè)之前Activity的引用，這個(gè)引用已經(jīng)無(wú)效，這時(shí)調(diào)用
onPostExecute()再去更新界面將不再生效。
的確以上都是在使用AsnycTask過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題，但是我認(rèn)為這些都不是AsyncTask自身的缺陷，而是程序猿代碼設(shè)計(jì)的問(wèn)題，因?yàn)槭褂?code>Thread+handler或者相似的類(lèi)庫(kù)都可能出現(xiàn)同樣的問(wèn)題。比如內(nèi)存泄漏，我們完全可以用靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)+弱引用、或者是用MVP解耦來(lái)解決。對(duì)于cancle()可能不正常取消，那也是Thread的問(wèn)題。
** AsyncTask真正的缺點(diǎn)是處理多個(gè)任務(wù)和控制串行、并行**
- 多任務(wù)處理，通過(guò)源碼我們知道一個(gè)AsyncTask調(diào)用一次execute()處理一次后臺(tái)任務(wù)，如果有多個(gè)任務(wù)的時(shí)候只能多次創(chuàng)建，就像這樣的代碼
task1.execute()
task2.execute()
task3.execute()
我們還得關(guān)心每個(gè)task的回調(diào)，每一個(gè)任務(wù)的cancle處理，并且如果每個(gè)任務(wù)需要的泛型參數(shù)不同的話，就的寫(xiě)多個(gè)AsyncTask。
-
串行、并行控制。AsyncTask內(nèi)部維護(hù)了一個(gè)靜態(tài)并發(fā)線程池THREAD_POOL_EXECUTOR和一個(gè)靜態(tài)串行任務(wù)執(zhí)行器**SERIAL_EXECUTOR **，這個(gè)執(zhí)行器中實(shí)現(xiàn)了串行控制，會(huì)循環(huán)的取出一個(gè)個(gè)任務(wù)交給并發(fā)線程池去執(zhí)行 。也就是說(shuō)同時(shí)有多個(gè)
Task.execute的時(shí)候，其實(shí)也是按順序一個(gè)一個(gè)串行執(zhí)行的。如果確實(shí)需要并行執(zhí)行的時(shí)候，就需要手動(dòng)調(diào)用AsyncTask.executeOnExecutor(THREAD_POOL_EXECUTOR, Params... params)傳入上述靜態(tài)并發(fā)線程池。所以，AsyncTask在處理串并行的時(shí)候還是顯得比較尷尬
總結(jié)
AsyncTask的內(nèi)部封裝線程池和Handler，暴露不同的執(zhí)行在不同線程的回調(diào)函數(shù)，大大簡(jiǎn)化程序猿寫(xiě)子線程處理耗時(shí)任務(wù)--主線程刷新UI的邏輯。
常常在網(wǎng)上或者面試的時(shí)候被問(wèn)到為什么AsyncTask必須在主線程創(chuàng)建或者execute()必須在主線程執(zhí)行？
我覺(jué)得這種說(shuō)法至少不準(zhǔn)確的，的分版本，3.0以前，創(chuàng)建AsyncTask的時(shí)候會(huì)根據(jù)當(dāng)前線程創(chuàng)建一個(gè)Handler，如果是子線程而我們又沒(méi)有手動(dòng)初始化Looper，程序會(huì)直接crash（而3.0以后會(huì)默認(rèn)用主線程Looper創(chuàng)建Handler）onPostExecute()，publishProgress()等回調(diào)都會(huì)執(zhí)行在AsyncTask創(chuàng)建的的線程，execute()中會(huì)回調(diào)onPreExecute()，如果我們?cè)谶@些回調(diào)中更新UI就一定會(huì)拋出異常。
所以，3.0以前創(chuàng)建AsynacTask必須在主線程，而3.0以后只要不在
onPreExecute()，publishProgress()，onPostExecute()回調(diào)中更新UI，AsyncTask完全可以不在主線程創(chuàng)建。但是這明顯跟我們?nèi)粘５氖褂孟嚆?/p>
