AsyncTask原理分析与Demo

AsyncTask抽象出后台线程运行的五个状态，分别是：1、准备运行，2、正在后台运行，3、进度更新，4、完成后台任务，5、取消任务，对于这五个阶段，AsyncTask提供了五个回调函数：

1、准备运行：onPreExecute(),该回调函数在任务被执行之后立即由UI线程调用。这个步骤通常用来建立任务，在用户接口（UI）上显示进度条。

2、正在后台运行：doInBackground(Params...),该回调函数由后台线程在onPreExecute()方法执行结束后立即调用。通常在这里执行耗时的后台计算。计算的结果必须由该函数返回，并被传递到onPostExecute()中。在该函数内也可以使用publishProgress(Progress...)来发布一个或多个进度单位(unitsof progress)。这些值将会在onProgressUpdate(Progress...)中被发布到UI线程。

3. 进度更新：onProgressUpdate(Progress...),该函数由UI线程在publishProgress(Progress...)方法调用完后被调用。一般用于动态地显示一个进度条。

4. 完成后台任务：onPostExecute(Result),当后台计算结束后调用。后台计算的结果会被作为参数传递给这一函数。

5、取消任务：onCancelled ()，在调用AsyncTask的cancel()方法时调用

AsyncTask的构造函数有三个模板参数：

1.Params，传递给后台任务的参数类型。

2.Progress，后台计算执行过程中，进步单位（progress units）的类型。（就是后台程序已经执行了百分之几了。）

3.Result， 后台执行返回的结果的类型。

AsyncTask并不总是需要使用上面的全部3种类型。标识不使用的类型很简单，只需要使用Void类型即可。

实例：下面是使用AsyncTask下载图片简单Demo：

package com.natureday;


import org.apache.http.HttpResponse;
import org.apache.http.client.HttpClient;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;


import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.view.Menu;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.ProgressBar;
import android.widget.Toast;


public class MainActivity extends Activity {


private ImageView mImageView;


private Button mButton;


private ProgressBar mProgressBar;


@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);


mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageView);
mButton = (Button) findViewById(R.id.button);
mProgressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progressBar);


mButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {


@Override
public void onClick(View v) {
// TODO Auto-generated method stub
GetCSDNLogoTask task = new GetCSDNLogoTask();

//执行
task.execute("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif");
}
});
}


@Override
public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
getMenuInflater().inflate(R.menu.activity_main, menu);
return true;
}


class GetCSDNLogoTask extends AsyncTask<String, Integer, Bitmap> {


@Override
protected Bitmap doInBackground(String... params) {
// TODO Auto-generated method stub
publishProgress(0);


HttpClient hc = new DefaultHttpClient();


publishProgress(30);


HttpGet hg = new HttpGet(params[0]);
final Bitmap bm;
try {
HttpResponse hr = hc.execute(hg);
bm = BitmapFactory.decodeStream(hr.getEntity().getContent());
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
return null;
}


publishProgress(100);


return bm;
}


@Override
protected void onCancelled() {
// TODO Auto-generated method stub
mProgressBar.setProgress(0);
}


@Override
protected void onPostExecute(Bitmap result) {
// TODO Auto-generated method stub
if (result != null) {
Toast.makeText(MainActivity.this, "成功获取图片", Toast.LENGTH_LONG)
.show();
mImageView.setImageBitmap(result);
} else {
Toast.makeText(MainActivity.this, "获取图片失败", Toast.LENGTH_LONG)
.show();
}
}


@Override
protected void onPreExecute() {
// TODO Auto-generated method stub
mImageView.setImageBitmap(null);
mProgressBar.setProgress(0);
}


@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
// TODO Auto-generated method stub
mProgressBar.setProgress(values[0]);
}
}
}

      在开发Android移动客户端的时候往往要使用多线程来进行操作，我们通常会将耗时的操作放在单独的线程执行，避免其占用主线程而给用户带来不好的用户体验。但是在子线程中无法去操作主线程（UI 线程），在子线程中操作UI线程会出现错误。因此android提 供了一个类Handler来在子线程中来更新UI线程，用发消息的机制更新UI界面，呈现给用户。这样就解决了子线程更新UI的问题。但是费时的任务操作 总会启动一些匿名的子线程，太多的子线程给系统带来巨大的负担，随之带来一些性能问题。因此android提供了一个工具类AsyncTask，顾名思义 异步执行任务。这个AsyncTask生来就是处理一些后台的比较耗时的任务，给用户带来良好用户体验的，从编程的语法上显得优雅了许多，不再需要子线程 和Handler就可以完成异步操作并且刷新用户界面。

        先大概认识下Android.os.AsyncTask类：

       * android的类AsyncTask对线程间通讯进行了包装，提供了简易的编程方式来使后台线程和UI线程进行通讯：后台线程执行异步任务，并把操作结果通知UI线程。

       * AsyncTask是抽象类.AsyncTask定义了三种泛型类型 Params，Progress和Result。
　  * Params 启动任务执行的输入参数，比如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，比如String,Integer等。

       * AsyncTask的执行分为四个步骤，每一步都对应一个回调方法，开发者需要实现这些方法。

　  * 1) 继承AsyncTask
　   * 2) 实现AsyncTask中定义的下面一个或几个方法
       * onPreExecute(), 该方法将在执行实际的后台操作前被UI 线程调用。可以在该方法中做一些准备工作，如在界面上显示一个进度条，或者一些控件的实例化，这个方法可以不用实现。
       * doInBackground(Params...), 将在onPreExecute 方法执行后马上执行，该方法运行在后台线程中。这里将主要负责执行那些很耗时的后台处理工作。可以调用 publishProgress方法来更新实时的任务进度。该方法是抽象方法，子类必须实现。
      * onProgressUpdate(Progress...),在publishProgress方法被调用后，UI 线程将调用这个方法从而在界面上展示任务的进展情况，例如通过一个进度条进行展示。
      * onPostExecute(Result), 在doInBackground 执行完成后，onPostExecute 方法将被UI 线程调用，后台的计算结果将通过该方法传递到UI 线程，并且在界面上展示给用户.

      * onCancelled(),在用户取消线程操作的时候调用。在主线程中调用onCancelled()的时候调用。

为了正确的使用AsyncTask类，以下是几条必须遵守的准则：

    　　1) Task的实例必须在UI 线程中创建

    　　2) execute方法必须在UI 线程中调用

    　　3) 不要手动的调用onPreExecute(), onPostExecute(Result)，doInBackground(Params...), onProgressUpdate(Progress...)这几个方法，需要在UI线程中实例化这个task来调用。

    　　4) 该task只能被执行一次，否则多次调用时将会出现异常

      doInBackground方法和onPostExecute的参数必须对应，这两个参数在AsyncTask声明的泛型参数列表中指定，第一个为 doInBackground接受的参数，第二个为显示进度的参数，第第三个为doInBackground返回和onPostExecute传入的参 数。

 

//AsyncTask<>的参数类型由用户设定，这里设为三个String
//第一个String代表输入到任务的参数类型，也即是doInBackground()的参数类型
//第二个String代表处理过程中的参数类型，也就是doInBackground()执行过程中的产出参数类型，通过publishProgress()发消息
//传递给onProgressUpdate()一般用来更新界面
//第三个String代表任务结束的产出类型，也就是doInBackground()的返回值类型，和onPostExecute()的参数类型
private class task extends AsyncTask<String, String, String>

 

 

AsyncTask是抽象类，子类必须实现抽象方法doInBackground(Params... p) ，在此方法中实现任务的执行工作，比如连接网络获取数据等。 
通常还应该实现onPostExecute(Result r) 方法，因为应用程序关心的结果在此方法中返回。需要注意的是AsyncTask一定要在主线程中创建实例。AsyncTask定义了三种泛型类型 Params，Progress和Result。 
    * Params 启动任务执行的输入参数，比如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，比如String。

 

       AsyncTask 的执行分为四个步骤，每一步都对应一个回调方法，需要注意的是这些方法不应该由应用程序调用，开发者需要做的就是实现这些方法。在任务的执行过程中，这些方法被自动调用。

 

    * onPreExecute() 当任务执行之前开始调用此方法，可以在这里显示进度对话框。 
    * doInBackground(Params...) 此方法在后台线程 执行，完成任务的主要工作，通常需要较长的时间。在执行过程中可以调用publicProgress(Progress...)来更新任务的进度。 
    * onProgressUpdate(Progress...) 此方法在主线程 执行，用于显示任务执行的进度。 
    * onPostExecute(Result) 此方法在主线程 执行，任务执行的结果作为此方法的参数返回

 

1.  AsyncTask的三个泛型参数说明（三个参数可以是任何类型） 
2.     第一个参数：传入doInBackground()方法的参数类型 
3.     第二个参数：传入onProgressUpdate()方法的参数类型 
4.     第三个参数：传入onPostExecute()方法的参数类型，也是doInBackground()方法返回的类型

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再来就是用法：

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在开发Android应用时必须遵守单线程模型的原则： Android UI操作并不是线程安全的并且这些操作必须在UI线程中执行。在单线程模型中始终要记住两条法则： 
1. 不要阻塞UI线程 
2. 确保只在UI线程中访问Android UI工具包 
      当一个程序第一次启动时，Android会同时启动一个对应的主线程(Main Thread)，主线程主要负责处理与UI相关的事件，如：用户的按键事件，用户接触屏幕的事件以及屏幕绘图事件，并把相关的事件分发到对应的组件进行处理。所以主线程通常又被叫做UI线程。 
      比如说从网上获取一个网页，在一个TextView中将其源代码显示出来，这种涉及到网络操作的程序一般都是需要开一个线程完成网络访问，但是在获得页面源码后，是不能直接在网络操作线程中调用TextView.setText()的.因为其他线程中是不能直接访问主UI线程成员 。

android提供了几种在其他线程中访问UI线程的方法。 
Activity.runOnUiThread( Runnable ) 
View.post( Runnable ) 
View.postDelayed( Runnable, long ) 
Hanlder 
这些类或方法同样会使你的代码很复杂很难理解。然而当你需要实现一些很复杂的操作并需要频繁地更新UI时这会变得更糟糕。 

     为了解决这个问题，Android 1.5提供了一个工具类：AsyncTask，它使创建需要与用户界面交互的长时间运行的任务变得更简单。相对来说AsyncTask更轻量级一些，适用于简单的异步处理，不需要借助线程和Handler即可实现。 
AsyncTask是抽象类.AsyncTask定义了三种泛型类型 Params，Progress和Result。 
　　Params 启动任务执行的输入参数，比如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，比如String。 

     AsyncTask的执行分为四个步骤，每一步都对应一个回调方法，这些方法不应该由应用程序调用，开发者需要做的就是实现这些方法。 
　　1) 子类化AsyncTask 
　　2) 实现AsyncTask中定义的下面一个或几个方法 
　　   onPreExecute(), 该方法将在执行实际的后台操作前被UI thread调用。可以在该方法中做一些准备工作，如在界面上显示一个进度条。 
　　  doInBackground(Params...), 将在onPreExecute 方法执行后马上执行，该方法运行在后台线程中。这里将主要负责执行那些很耗时的后台计算工作。可以调用 publishProgress方法来更新实时的任务进度。该方法是抽象方法，子类必须实现。 
　　  onProgressUpdate(Progress...),在publishProgress方法被调用后，UI thread将调用这个方法从而在界面上展示任务的进展情况，例如通过一个进度条进行展示。 
　　  onPostExecute(Result), 在doInBackground 执行完成后，onPostExecute 方法将被UI thread调用，后台的计算结果将通过该方法传递到UI thread. 

为了正确的使用AsyncTask类，以下是几条必须遵守的准则： 
　　1) Task的实例必须在UI thread中创建 
　　2) execute方法必须在UI thread中调用 
　　3) 不要手动的调用onPreExecute(), onPostExecute(Result)，doInBackground(Params...), onProgressUpdate(Progress...)这几个方法 
　　4) 该task只能被执行一次，否则多次调用时将会出现异常 
      doInBackground方法和onPostExecute的参数必须对应，这两个参数在AsyncTask声明的泛型参数列表中指定，第一个为doInBackground接受的参数，第二个为显示进度的参数，第第三个为doInBackground返回和onPostExecute传入的参数。

从网上获取一个网页，在一个TextView中将其源代码显示出来

package test.list;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;

import org.apache.http.HttpEntity;
import org.apache.http.HttpResponse;
import org.apache.http.client.HttpClient;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;

import android.app.Activity;
import android.app.ProgressDialog;
import android.content.Context;
import android.content.DialogInterface;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;

public class NetworkActivity extends Activity{
    private TextView message;
    private Button open;
    private EditText url;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
       super.onCreate(savedInstanceState);
       setContentView(R.layout.network);
       message= (TextView) findViewById(R.id.message);
       url= (EditText) findViewById(R.id.url);
       open= (Button) findViewById(R.id.open);
       open.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
           public void onClick(View arg0) {
              connect();
           }
       });

    }

    private void connect() {
        PageTask task = new PageTask(this);
        task.execute(url.getText().toString());
    }


    class PageTask extends AsyncTask<String, Integer, String> {
        // 可变长的输入参数，与AsyncTask.exucute()对应
        ProgressDialog pdialog;
        public PageTask(Context context){
            pdialog = new ProgressDialog(context, 0);   
            pdialog.setButton("cancel", new DialogInterface.OnClickListener() {
             public void onClick(DialogInterface dialog, int i) {
              dialog.cancel();
             }
            });
            pdialog.setOnCancelListener(new DialogInterface.OnCancelListener() {
             public void onCancel(DialogInterface dialog) {
              finish();
             }
            });
            pdialog.setCancelable(true);
            pdialog.setMax(100);
            pdialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL);
            pdialog.show();


        }
        @Override
        protected String doInBackground(String... params) {

            try{

               HttpClient client = new DefaultHttpClient();
               // params[0]代表连接的url
               HttpGet get = new HttpGet(params[0]);
               HttpResponse response = client.execute(get);
               HttpEntity entity = response.getEntity();
               long length = entity.getContentLength();
               InputStream is = entity.getContent();
               String s = null;
               if(is != null) {
                   ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

                   byte[] buf = new byte[128];

                   int ch = -1;

                   int count = 0;

                   while((ch = is.read(buf)) != -1) {

                      baos.write(buf, 0, ch);

                      count += ch;

                      if(length > 0) {
                          // 如果知道响应的长度，调用publishProgress（）更新进度
                          publishProgress((int) ((count / (float) length) * 100));
                      }

                      // 让线程休眠100ms
                      Thread.sleep(100);
                   }
                   s = new String(baos.toByteArray());              }
               // 返回结果
               return s;
            } catch(Exception e) {
               e.printStackTrace();

            }

            return null;

        }

        @Override
        protected void onCancelled() {
            super.onCancelled();
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(String result) {
            // 返回HTML页面的内容
            message.setText(result);
            pdialog.dismiss(); 
        }

        @Override
        protected void onPreExecute() {
            // 任务启动，可以在这里显示一个对话框，这里简单处理
            message.setText(R.string.task_started);
        }

        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            // 更新进度
              System.out.println(""+values[0]);
              message.setText(""+values[0]);
              pdialog.setProgress(values[0]);
        }

     }

}