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Android中线程形态-AsyncTask

Android中线程形态-AsyncTask

作者: erki_stwee | 来源:发表于2018-10-30 14:00 被阅读7次

    AsyncTask简介

    AsyncTask可以正确、方便的使用UI线程,执行后台任务并且在UI线程中展示执行结果。理想情况下AsyncTask应该用于短期操作(几秒左右)。如果线程长期运行,建议使用线程池。

    AsyncTask参数

    AsyncTask是一个泛型抽象类,提供了Params、Progress和Result这三个泛型参数。

    • Params:任务执行时的参数类型。
    • Progress:后台任务执行的进度类型。
    • Result:后台任务返回的结果类型。

    AsyncTask核心方法

    • onPreExecute():UI线程执行。任务执行前调用,通常用于做一些准备工作。
    • doInBackground(Params...params):线程池中执行。将AsyncTask任务的执行结果返回给onPostExecute()方法处理。如果调用了publishProgress(Progress...values)则会执行onProgressUpdate(Progress...values)。
    • onProgressUpdate(Progress...values):UI线程执行。后台任务调用publishProgress(Progress...values)进度发生改变时执行。
    • onPostExecute(Result result):处理doInBackground()返回的Result。

    使用举例

    class DownloadFileTask extends AsyncTask<URL,Integer,Long>{
    
        @Override
        protected void onPreExecute() {
            super.onPreExecute();
        }
    
        @Override
        protected void onPostExecute(Long aLong) {
            super.onPostExecute(aLong);
            showDialog("Downloaded " + aLong + "bytes");
        }
    
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            setProgerssPercent(values[0]);
        }
    
        @Override
        protected Long doInBackground(URL... params) {
            int length = params.length;
            long totalSize = 0;
            for (int i = 0  ; i < length ; i++){
                totalSize += Download.downloadFile(urls[i]);
                publishProgress((int)(i/(float)length) * 100);
                if(isCancelled()) {
                    break;
                }
            }
            return totalSize;
        }
    }
    

    源码分析

    @MainThread
    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {
        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);
    }
    
    @MainThread
    public final AsyncTask<Params, Progress, Result> executeOnExecutor(Executor exec,
            Params... params) {
        //判断AsyncaTask是否是空闲状态
        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)");
            }
        }
        //改变AsyncTask任务状态
        mStatus = Status.RUNNING;
        //首先在UI线程中执行onPreExecute()
        onPreExecute();
        
        //参数封装在WorkRunnable中
        mWorker.mParams = params;
        //实际执行的是mFuture的方法
        exec.execute(mFuture);
    
        return this;
    }
    

    execute方法在UI线程执行;这里我们看一下exec,mWorker和mFuture分别代表什么。
    我们首先看一下exec

    private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
    //官网注释SERIAL_EXECUTOR相当于一个串行线程池。一次执行一个任务。
    public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
    
    private static class SerialExecutor implements Executor {
        final ArrayDeque<Runnable> mTasks = new ArrayDeque<Runnable>();
        Runnable mActive;
    
        public synchronized void execute(final Runnable r) {
            //添加FutureTask到任务队列中
            mTasks.offer(new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        r.run();
                    } finally {
                        scheduleNext();
                    }
                }
            });
            //如果当前没有任务执行则执行下一个任务
            if (mActive == null) {
                scheduleNext();
            }
        }
    
        protected synchronized void scheduleNext() {
            if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {
                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);
            }
        }
    }
    

    通过上述方法我们知道AsyncTask有两个线程池,THREAD_POOL_EXECUTOR主要用于执行AsyncTask。SerialExecutor主要用于对AsyncTask任务排序。

    public AsyncTask() {
        mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {
            public Result call() throws Exception {
                //标记AsyncTask为已执行
                mTaskInvoked.set(true);
       
     Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
                //noinspection unchecked
                //工作线程中返回执行结果,在线程池中执行
                Result result = doInBackground(mParams);
                Binder.flushPendingCommands();
                return postResult(result);
            }
        };
        //mFuture最终会调用mWorker的call()方法
        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);
                }
            }
        };
    }
    
    private Result postResult(Result result) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Message message = getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT,
                new AsyncTaskResult<Result>(this, result));
        message.sendToTarget();
        return result;
    }
    

    postResult方法最终会发送一个MESSAGE_POST_RESULT消息。我们看一下Handler的实现。

    private static class InternalHandler extends Handler {
        //将当前线程切换回主线程
        public InternalHandler() {
            super(Looper.getMainLooper());
        }
    
        @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;
            }
        }
    }
    我们看一下finish方法
    private void finish(Result result) {
        if (isCancelled()) {//如果任务被取消
            onCancelled(result);
        } else {//运行在主线程
            onPostExecute(result);
        }
        //最终任务的状态都会被标记为finished
        mStatus = Status.FINISHED;
    }
    

    如果在doInBackground中调用publishProgress

    @WorkerThread
    protected final void publishProgress(Progress... values) {
        if (!isCancelled()) {//任务没有被取消
            getHandler().obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS,
                    new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget();
        }
    }
    

    publishProgress最终会调用onProgressUpdate(),该方法在主线程中执行。
    后台任务的执行进度改变的时候会调用。

    总结

    • 必须在UI线程上加载AsyncTask类。
    • 必须在UI线程上创建任务实例。
    • execute(Params...)必须在UI线程上调用。
    • 不能手动调用onPreExecute()、onPostExe cute(Result),doInBackground(Params...)和onProgressUpdate(Progress...)。
    • 一个AsyncTask只能执行一次,再次执行会抛异常。

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