AsyncTask源码解析
来源:互联网 发布:独孤九贱php视频下载 编辑:程序博客网 时间:2024/05/23 12:28
作为异步消息机制,AsyncTask可替代Thread+Handler,以更新UI线程,
先上一个例子,感受一下AsyncTask
AsyncTask是抽象类,因此首先需要继承它,并实现它为实现的方法。在继承时,需要三个泛型参数,
params :执行任务时,传入的参数,在后台执行。
Progress:任务执行过程中,需要显示当前进度的单位类型
Result:执行完毕后,返回结果的类型
class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean> { @Override protected void onPreExecute() { progressDialog.show(); } @Override protected Boolean doInBackground(Void... params) { try { while (true) { int downloadPercent = doDownload(); publishProgress(downloadPercent); if (downloadPercent >= 100) { break; } } } catch (Exception e) { return false; } return true; } @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { progressDialog.setMessage("当前下载进度:" + values[0] + "%"); } @Override protected void onPostExecute(Boolean result) { progressDialog.dismiss(); if (result) { Toast.makeText(context, "下载成功", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } else { Toast.makeText(context, "下载失败", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } }接着运行任务:只需要一句
new DownloadTask().execute();
介绍一下重载的方法:
onPreExecute():
方法执行前的一些动作,在后台线程开启之前工作,这里还是UI线程,可以更新UI。
doInBackground():
在后台运行的方法,处理一些耗时操作,任务一旦完成就返回执行结果,当然如果第三个参数Result设为Void的话,就会不返回执行结果。切记:这里执行的是在后台线程里运行的代码,因此不要在这里更新UI,如果想更新UI,可以在这里调用publishProgerss(Progress...),这样就可以更新UI了,(现在先说一个大概的原因:publishUpdate(Progress.. )执行之后,会自动调用onProgressUpdate(Progress...),这一实现是通过Handler解决的,稍后,我会从代码角度细细解释)。
onProgressUpdate(Progress...):
在执行过程中,publishUpdate(Progress.. )执行之后,会自动调用onProgressUpdate(Progress...),onProgressUpdate方法中的参数,是后台线程传递过来的数据,以更新UI。
onPostExecute(Result):
任务完成之后,进行的操作。当后台线程执行完毕后,返回的结果就是这里的Result参数,然后自动调用该方法(也是通过Handler消息机制完成,后面会细细解释),以更新UI线程。
好了,下面进入正题,解析AsyncTask源码(我这里是API17)
构造函数:
public AsyncTask() { mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {//初始化WorkRunnable对象(其实就是Callable对象) public Result call() throws Exception { mTaskInvoked.set(true); Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); //noinspection unchecked return postResult(doInBackground(mParams)); } }; mFuture = new FutureTask<Result>(mWorker) {//初始化FutureTask对象,并将mWorker(即Callabale对象)当做参数传入 @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 occured while executing doInBackground()", e.getCause()); } catch (CancellationException e) { postResultIfNotInvoked(null); } } }; }WorkRunnable类其实是实现了Callable接口
FutureTask类实现了RunnableFuture接口,从名字上看来,与Runnable,Future有关,其实RunnableFuture 就是继承了Runnable和Future接口,说白了,就是FutureTask既有Future特性,又有Runnable特性,(Future)
为了下面的分析更明朗,我需要花一些时间解释一下Future,FutureTask
Future:
就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果,该方法会阻塞直到任务返回结果。说白了就是对传统的Runnable,Callable进行增强,增强他们的控制能力。
public interface Future<V> { boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning); boolean isCancelled(); boolean isDone(); V get() throws InterruptedException, ExecutionException; V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;}
- cancel方法用来取消任务,如果取消任务成功则返回true,如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务,如果设置true,则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成,则无论mayInterruptIfRunning为true还是false,此方法肯定返回false,即如果取消已经完成的任务会返回false;如果任务正在执行,若mayInterruptIfRunning设置为true,则返回true,若mayInterruptIfRunning设置为false,则返回false;如果任务还没有执行,则无论mayInterruptIfRunning为true还是false,肯定返回true。
- isCancelled方法表示任务是否被取消成功,如果在任务正常完成前被取消成功,则返回 true。
- isDone方法表示任务是否已经完成,若任务完成,则返回true;
- get()方法用来获取执行结果,这个方法会产生阻塞,会一直等到任务执行完毕才返回;
- get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果,如果在指定时间内,还没获取到结果,就直接返回null。
也就是说Future提供了三种功能:
1)判断任务是否完成;
2)能够中断任务;
3)能够获取任务执行结果。
因为Future只是一个接口,所以是无法直接用来创建对象使用的,因此就有了下面的FutureTask。
前面已经提到FutureTask实现了Future,既然Future是对Runnable,Callable控制能力的增强,那么FutureTask里面必有Runnable和Callable的身影。果不其然,FutureTask的构造方法:
public FutureTask(Callable<V> callable) {}public FutureTask(Runnable runnable, V result) {}好了知识补充先到这里,还有一些后面用到再说。
回到AsyncTask:
既然任务运行只需要执行AsyncTask的实现类.execute(),那么就从这里入手,看看到底任务到底是怎么运行的。
public final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) { return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params); }
execute()调用了executeOnExcutor(sDefaultExecutor ,params),那么sDefaultExecutor是什么呢?追根溯源是SerialExecutor对象
private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;
public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();
看看executeOnExcutor(sDefaultExecutor ,params)里面的代码:
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; }上面的代码先进行任务所处状态的判断,以保证该任务只能运行一次,否则就会报异常,判断后,至当前任务状态为RUNNING,于是开始了执行任务,正如前面介绍,先执行了onPreExecutor(),然后将执行任务所需要的Params传递给了前面AsyncTask构造函数里已经实例化的mWorker对象(即Callable对象),然后又执行了exec.executor(mFuture);这里的mFuture也是前面AsyncTask构造函数里实例化的FutureTask对象。那么exec是谁的对象引用呢?其实就是传递进来的sDefaultExecutor参数,就是SerialExecutor 对象,因此这里实际上是执行SerialFuture里面的executor(mFuture),下面来看看:
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(); } }
public void run() { if (state != NEW || !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset, null, Thread.currentThread())) return; try { Callable<V> c = callable; if (c != null && state == NEW) { V result; boolean ran; try { result = c.call(); ran = true; } catch (Throwable ex) { result = null; ran = false; setException(ex); } if (ran) set(result); } } finally { // runner must be non-null until state is settled to // prevent concurrent calls to run() runner = null; // state must be re-read after nulling runner to prevent // leaked interrupts int s = state; if (s >= INTERRUPTING) handlePossibleCancellationInterrupt(s); } }
其他的代码不需要管,只需看result=c.call()这一句,c就是传入的mWorker(Callable对象),也就是调用了mWorker的call(),跟踪了半天,原来真正执行的后台线程在这里,就是mWorker的call()里。再次贴出call()里面执行的内容,如下:
mWorker = new WorkerRunnable<Params, Result>() {//初始化WorkRunnable对象(其实就是Callable对象) public Result call() throws Exception { mTaskInvoked.set(true); Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); //noinspection unchecked return postResult(doInBackground(mParams)); } };
我们看到,此时,执行了doInBackground(mParams),并返回了结果。下面看看postResult(Result)到底干了什么,
private Result postResult(Result result) { @SuppressWarnings("unchecked") Message message = sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, new AsyncTaskResult<Result>(this, result)); message.sendToTarget(); return result; }也就是封装了一下任务的返回结果,封装进了Message里。message.what=MESSAGE_POST_RESULT,
message.object=new AsyncTaskResult<Result>(this,result).
AsyncTaskResult(AsyncTask task, Data... data) { mTask = task; mData = data; }
这里终于出现了我们熟悉的Handler对象,sHandler,看看它在哪里实例化的
private static final InternalHandler sHandler = new InternalHandler();
InternalHandler类的实现:呵呵,Handler处理消息的函数handleMessage(Message msg)出现了,如下:
private static class InternalHandler extends Handler { @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; } } }前面提到postResult(Result)会发送一个MESSAGE_POST_RESULT消息,从handleMessage方法来看,会执行finish(result.mData[0]),
(一旦进入handleMessage方法就代表着又回到了UI线程,)
private void finish(Result result) { if (isCancelled()) { onCancelled(result); } else { onPostExecute(result); } mStatus = Status.FINISHED; }
如果不取消任务的话,会执行onPostExecute(result).由于又回到了UI线程,所以我们说onPostExecute(result)是在UI线程里运行,可更新UI.
那么何时执行onProgressUpdate(result.data)方法呢?
前面我们提到过一旦执行publishProgress(),就会自动执行onProgressUpdata(result.data),下面从代码角度看看为什么。
protected final void publishProgress(Progress... values) { if (!isCancelled()) { sHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_PROGRESS, new AsyncTaskResult<Progress>(this, values)).sendToTarget(); } }原来,它里面也是发送了一条消息MESSAGE_POST_PROGRESS,依据前面的分析,在handleMessage里会执行onProgressUpdate(result.data).
好了,现在AsyncTask源码大致解析结束.
最后,大致总结一下流程:
AsyncTask.execute(Params...) -> AsyncTask.executeOnExecutor(SericalExecutor,Params...)-> AsyncTask.onPreExecute() ->
SericalExecutor.execute(FutureTask) -> FutureTask.run() -> (进入非UI线程) Callable.call() ->
AsyncTask.doInBackground(Params...) -> (回到UI线程)AsyncTask.postResult() -> AsyncTask.onPostExecute(Result)
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