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前两篇我们分析android的异步线程类HandlerThread与IntentService，它们都是android系统独有的线程类，而android中还有另一个比较重要的异步线程类，它就是AsyncTask。本篇我们将从以下3点深入分析AsyncTask。
- AsyncTask的常规使用分析以及案例实现
- AsyncTask在不同android版本的下的差异
- AsyncTask的工作原理流程
一、AsyncTask的常规使用分析以及案例实现
AsyncTask是一种轻量级的异步任务类，它可以在线程池中执行后台任务，然后会把执行的进度和最终结果传递给主线程并更新UI。AsyncTask本身是一个抽象类它提供了Params、Progress、Result 三个泛型参数，其类声明如下：
public abstract class AsyncTask<Params, Progress, Result> {
由类声明可以看出AsyncTask抽象类确实定义了三种泛型类型 Params，Progress和Result，它们分别含义如下：
- Params ：启动任务执行的输入参数，如HTTP请求的URL
- Progress ： 后台任务执行的百分比
- Result ：后台执行任务最终返回的结果类型
如果AsyncTask不需要传递具体参数，那么这三个泛型参数可以使用Void代替。好~，我们现在创建一个类继承自AsyncTask如下：
package com.zejian.handlerlooper;import android.graphics.Bitmap;import android.os.AsyncTask;/** * Created by zejian * Time 16/9/4. * Description: */public class DownLoadAsyncTask extends AsyncTask<String,Integer,Bitmap> { /** * onPreExecute是可以选择性覆写的方法 * 在主线程中执行,在异步任务执行之前,该方法将会被调用 * 一般用来在执行后台任务前对UI做一些标记和准备工作， * 如在界面上显示一个进度条。 */ @Override protected void onPreExecute() { super.onPreExecute(); } /** * 抽象方法必须覆写,执行异步任务的方法 * @param params * @return */ @Override protected Bitmap doInBackground(String... params) { return null; } /** * onProgressUpdate是可以选择性覆写的方法 * 在主线程中执行,当后台任务的执行进度发生改变时, * 当然我们必须在doInBackground方法中调用publishProgress() * 来设置进度变化的值 * @param values */ @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { super.onProgressUpdate(values); } /** * onPostExecute是可以选择性覆写的方法 * 在主线程中执行,在异步任务执行完成后,此方法会被调用 * 一般用于更新UI或其他必须在主线程执行的操作,传递参数bitmap为 * doInBackground方法中的返回值 * @param bitmap */ @Override protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) { super.onPostExecute(bitmap); } /** * onCancelled是可以选择性覆写的方法 * 在主线程中,当异步任务被取消时,该方法将被调用, * 要注意的是这个时onPostExecute将不会被执行 */ @Override protected void onCancelled() { super.onCancelled(); }}
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如代码所示，我们创建一个继承自AsyncTask的异步线程类，在泛型参数方面，传递String类型(Url) , Integer类型（显示进度），Bitmap类型作为返回值。接着重写了抽象方法doInBackground()，以及覆写了onPreExecute()、onProgressUpdate()、onPostExecute()、onCancelled()等方法，它们的主要含义如下：
- （1）onPreExecute(), 该方法在主线程中执行，将在execute(Params… params)被调用后执行，一般用来做一些UI的准备工作，如在界面上显示一个进度条。
- （2）doInBackground(Params…params), 抽象方法，必须实现，该方法在线程池中执行，用于执行异步任务，将在onPreExecute方法执行后执行。其参数是一个可变类型，表示异步任务的输入参数，在该方法中还可通过publishProgress(Progress… values)来更新实时的任务进度，而publishProgress方法则会调用onProgressUpdate方法。此外doInBackground方法会将计算的返回结果传递给onPostExecute方法。
- （3）onProgressUpdate(Progress…),在主线程中执行，该方法在publishProgress(Progress… values)方法被调用后执行，一般用于更新UI进度，如更新进度条的当前进度。
- （4）onPostExecute(Result), 在主线程中执行，在doInBackground 执行完成后，onPostExecute 方法将被UI线程调用，doInBackground 方法的返回值将作为此方法的参数传递到UI线程中，并执行一些UI相关的操作，如更新UI视图。
- （5）onCancelled()，在主线程中执行，当异步任务被取消时,该方法将被调用,要注意的是这个时onPostExecute将不会被执行。
我们这里再强调一下它们的执行顺序，onPreExecute方法先执行，接着是doInBackground方法，在doInBackground中如果调用了publishProgress方法，那么onProgressUpdate方法将会被执行，最后doInBackground方法执行后完后，onPostExecute方法将被执行。说了这么多，我们还没说如何启动AsyncTask呢，其实可以通过execute方法启动异步线程，其方法声明如下：
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params)
该方法是一个final方法，参数类型是可变类型，实际上这里传递的参数和doInBackground(Params…params)方法中的参数是一样的，该方法最终返回一个AsyncTask的实例对象，可以使用该对象进行其他操作，比如结束线程之类的。启动范例如下：
new DownLoadAsyncTask().execute(url1,url2,url3);
当然除了以上介绍的内容外，我们在使用AsyncTask时还必须遵守一些规则，以避免不必要的麻烦。
- (1) AsyncTask的实例必须在主线程（UI线程）中创建 ，execute方法也必须在主线程中调用
- (2) 不要在程序中直接的调用onPreExecute(), onPostExecute(Result)，doInBackground(Params…), onProgressUpdate(Progress…)这几个方法
- (3) 不能在doInBackground(Params… params)中更新UI
- (5) 一个AsyncTask对象只能被执行一次，也就是execute方法只能调用一次，否则多次调用时将会抛出异常
到此，AsyncTask的常规方法说明和使用以及注意事项全部介绍完了，下面我们来看一个下载案例，该案例是去下载一张大图，并实现下载实时进度。先来看看AsynTaskActivity.java的实现：
package com.zejian.handlerlooper;import android.content.Context;import android.os.AsyncTask;import android.os.Environment;import android.os.PowerManager;import android.widget.Toast;import com.zejian.handlerlooper.util.LogUtils;import java.io.File;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.net.HttpURLConnection;import java.net.URL;/** * Created by zejian * Time 16/9/4. * Description: */public class DownLoadAsyncTask extends AsyncTask<String, Integer, String> { private PowerManager.WakeLock mWakeLock; private int ValueProgress=100; private Context context; public DownLoadAsyncTask(Context context){ this.context=context; } /** * sync method which download file * @param params * @return */ @Override protected String doInBackground(String... params) { InputStream input = null; OutputStream output = null; HttpURLConnection connection = null; try { URL url = new URL(params[0]); connection = (HttpURLConnection) url.openConnection(); connection.connect(); if (connection.getResponseCode() != HttpURLConnection.HTTP_OK) { return "Server returned HTTP " + connection.getResponseCode() + " " + connection.getResponseMessage(); } int fileLength = connection.getContentLength(); input = connection.getInputStream(); output = new FileOutputStream(getSDCardDir()); byte data[] = new byte[4096]; long total = 0; int count; while ((count = input.read(data)) != -1) { if (isCancelled()) { input.close(); return null; } total += count; if (fileLength > 0) publishProgress((int) (total * 100 / fileLength)); Thread.sleep(100); output.write(data, 0, count); } } catch (Exception e) { return e.toString(); } finally { try { if (output != null) output.close(); if (input != null) input.close(); } catch (IOException ignored) { } if (connection != null) connection.disconnect(); } return null; } @Override protected void onPreExecute() { super.onPreExecute(); PowerManager pm = (PowerManager) context.getSystemService(Context.POWER_SERVICE); mWakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, getClass().getName()); mWakeLock.acquire(); } @Override protected void onPostExecute(String values) { super.onPostExecute(values); mWakeLock.release(); if (values != null) LogUtils.e("Download error: "+values); else { Toast.makeText(context, "File downloaded", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } /** * set progressBar * @param values */ @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { super.onProgressUpdate(values); if(updateUI!=null){ updateUI.UpdateProgressBar(values[0]); } } /** * get SD card path * @return */ public File getSDCardDir(){ if(Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment.getExternalStorageState())){ String dirName = Environment.getExternalStorageDirectory()+"/MyDownload/"; File f = new File(dirName); if(!f.exists()){ f.mkdir(); } File downloadFile=new File(f,"new.jpg"); return downloadFile; } else{ LogUtils.e("NO SD Card!"); return null; } } public UpdateUI updateUI; public interface UpdateUI{ void UpdateProgressBar(Integer values); } public void setUpdateUIInterface(UpdateUI updateUI){ this.updateUI=updateUI; }}
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简单说明一下代码，在onPreExecute方法中，可以做了一些准备工作，如显示进度圈，这里为了演示方便，进度圈在常态下就是显示的，同时，我们还锁定了CPU，防止下载中断，而在doInBackground方法中，通过HttpURLConnection对象去下载图片，然后再通过int fileLength =connection.getContentLength();代码获取整个下载图片的大小并使用publishProgress((int) (total * 100 / fileLength));更新进度，进而调用onProgressUpdate方法更新进度条。最后在onPostExecute方法中释放CPU锁，并通知是否下载成功。接着看看Activity的实现：
activity_download.xml
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:customView="http://schemas.android.com/apk/res-auto" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"> <com.zejian.handlerlooper.util.LoadProgressBarWithNum android:id="@+id/progressbar" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" customView:progress_radius="100dp" android:layout_centerInParent="true" customView:progress_strokeWidth="40dp" customView:progress_text_size="35sp" customView:progress_text_visibility="visible" customView:progress_value="0" /> <Button android:id="@+id/downloadBtn" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="start download" android:layout_centerHorizontal="true" android:layout_below="@id/progressbar" android:layout_marginTop="40dp" /></RelativeLayout>
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AsynTaskActivity.java
package com.zejian.handlerlooper;import android.Manifest;import android.app.Activity;import android.content.pm.PackageManager;import android.os.Bundle;import android.support.v4.app.ActivityCompat;import android.support.v4.content.ContextCompat;import android.view.View;import android.widget.Button;import com.zejian.handlerlooper.util.LoadProgressBarWithNum;import com.zejian.handlerlooper.util.LogUtils;/** * Created by zejian * Time 16/9/4. * Description:AsynTaskActivity */public class AsynTaskActivity extends Activity implements DownLoadAsyncTask.UpdateUI { private static int WRITE_EXTERNAL_STORAGE_REQUEST_CODE=0x11; private static String DOWNLOAD_FILE_JPG_URL="http://img2.3lian.com/2014/f6/173/d/51.jpg"; private LoadProgressBarWithNum progressBar; private Button downloadBtn; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_download); progressBar= (LoadProgressBarWithNum) findViewById(R.id.progressbar); downloadBtn= (Button) findViewById(R.id.downloadBtn); final DownLoadAsyncTask downLoadAsyncTask= new DownLoadAsyncTask(AsynTaskActivity.this); downLoadAsyncTask.setUpdateUIInterface(this); downloadBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { downLoadAsyncTask.execute(DOWNLOAD_FILE_JPG_URL); } }); if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) { ActivityCompat.requestPermissions(this, new String[]{Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE}, WRITE_EXTERNAL_STORAGE_REQUEST_CODE); } } @Override public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, String[] permissions, int[] grantResults) { super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults); doNext(requestCode,grantResults); } private void doNext(int requestCode, int[] grantResults) { if (requestCode == WRITE_EXTERNAL_STORAGE_REQUEST_CODE) { if (grantResults[0] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) { LogUtils.e("Permission Granted"); } else { LogUtils.e("Permission Denied"); } } } /** * update progressBar * @param values */ @Override public void UpdateProgressBar(Integer values) { progressBar.setmProgress(values);; }}
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在AsynTaskActivity中实现了更新UI的接口DownLoadAsyncTask.UpdateUI，用于更新主线程的progressBar的进度，由于使用的测试版本是android6.0，涉及到外部SD卡读取权限的申请，所以在代码中对SD卡权限进行了特殊处理（这点不深究，不明白可以google一下），LoadProgressBarWithNum是一个自定义的进度条控件。ok~，最后看看我们的运行结果：
效果符合预期，通过这个案例，相信我们对AsyncTask的使用已相当清晰了。基本使用到此，然后再来聊聊AsyncTask在不同android版本中的差异。
二、AsyncTask在不同android版本的下的差异
这里我们主要区分一下android3.0前后版本的差异，在android 3.0之前，AsyncTask处理任务时默认采用的是线程池里并行处理任务的方式，而在android 3.0之后 ，为了避免AsyncTask处理任务时所带来的并发错误，AsyncTask则采用了单线程串行执行任务。但是这并不意味着android 3.0之后只能执行串行任务，我们仍然可以采用AsyncTask的executeOnExecutor方法来并行执行任务。接下来，编写一个案例，分别在android 2.3.3 和 android 6.0上执行，然后打印输出日志。代码如下：
package com.zejian.handlerlooper;import android.app.Activity;import android.os.AsyncTask;import android.os.Bundle;import android.view.View;import android.widget.Button;import com.zejian.handlerlooper.util.LogUtils;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;/** * Created by zejian * Time 16/9/5. * Description: */public class ActivityAsyncTaskDiff extends Activity { private Button btn; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_async_diff); btn= (Button) findViewById(R.id.btn); btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { new AysnTaskDiff("AysnTaskDiff-1").execute(""); new AysnTaskDiff("AysnTaskDiff-2").execute(""); new AysnTaskDiff("AysnTaskDiff-3").execute(""); new AysnTaskDiff("AysnTaskDiff-4").execute(""); new AysnTaskDiff("AysnTaskDiff-5").execute(""); } }); } private static class AysnTaskDiff extends AsyncTask<String ,Integer ,String>{ private String name; public AysnTaskDiff(String name){ super(); this.name=name; } @Override protected String doInBackground(String... params) { try { Thread.sleep(2000); }catch (Exception ex){ ex.printStackTrace(); } return name; } @Override protected void onPostExecute(String s) { super.onPostExecute(s); SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); LogUtils.e(s+" execute 执行完成时间:"+df.format(new Date())); } }}
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案例代码比较简单，不过多分析，我们直接看在android 2.3.3 和 android 6.0上执行的结果，其中android 2.3.3上执行Log打印如下：
在 android 6.0上执行Log打印如下：
从打印log可以看出AsyncTask在android 2.3.3上确实是并行执行任务的，而在 android 6.0上则是串行执行任务。那么了解这点有什么用呢？其实以前我也只是知道这回事而已，不过最近在SDK开发中遇到了AsyncTask的开发问题，产生问题的场景是这样的，我们团队在SDK中使用了AsyncTask作为网络请求类，因为现在大部分系统都是在Android 3.0以上的系统运行的，所以默认就是串行运行，一开始SDK在海外版往外提供也没有出现什么问题，直到后面我们提供国内一个publisher海外版本时，问题就出现了，该publisher接入我们的SDK后，他们的应用网络加载速度变得十分慢，后来他们一直没排查出啥问题，我们这边也在懵逼中……直到我们双方都找到一个点，那就是publisher的应用和我们的SDK使用的都是AsyncTask作为网络请求，那么问题就来，我们SDK是在在Application启动时触发网络的，而他们的应用也是启动Activity时去访问网络，所以SDK比应用先加载网络数据，但是！！！AsyncTask默认是串行执行的，所以！！只有等我们的SDK网络加载完成后，他们应用才开始加载网络数据，这就造成应用的网络加载延迟十分严重了。后面我们SDK在内部把AsyncTask改为并行任务后问题也就解决了（当然这也是SDK的一个BUG，考虑欠佳）。在Android 3.0之后我们可以通过下面代码让AsyncTask执行并行任务，其AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR为AsyncTask的内部线程池。
new AysnTaskDiff("AysnTaskDiff-5").executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,"");
第一个参数传递是线程池，一般使用AsyncTask内部提供的线程池即可（也可以自己创建），第二个参数，就是最终会传递给doInBackground方法的可变参数，这里不传，所以直接给了空白符。执行效果就不再演示了，大家可以自行测试一下。
ok~，到此AsyncTask在不同android版本中的差异也分析完，感觉文章有点长了，那么AsyncTask工作原理分析就放到下篇吧，晚安。。
简易源码下载：源码地址
关联文章:
Android 多线程之HandlerThread 完全详解
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android多线程-AsyncTask之工作原理深入解析(上)
android多线程-AsyncTask之工作原理深入解析(下)
主要参考资料：
https://developers.android.com
《android开发艺术探索》
http://blog.csdn.net/javazejian/article/details/52462830
出自【zejian的博客】
