android学习日志—AsyncTask源码分析

1.概述

AsyncTask是Android自带的一个异步任务类，在面试过程中，也经常涉及到。面试官可能会问：你是怎么看待Android异步任务的？AsyncTask为什么只能执行一次？想要真正了解AsyncTask，还得去看看它的内部实现。

2.源码分析

AsyncTask是一个抽象类，我们需要继承它，实现其内部的部分方法，如下：

class MyAsyncTask extends AsyncTask<Params, Progress, Result>{    @Override    protected Result doInBackground(Params...params)｛        //耗时操作，属于子线程        ...     ｝    @Override    protected void onPostExecute(String result) {        //获取结果，进行UI操作，属于主线程        super.onPostExecute(result);    }    @Override    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {        //更新操作进度，属于主线程        super.onProgressUpdate(values);    }}

首先，我们在使用的时候当然也是先实例化：MyAsyncTask task=new MyAsyncTask();当我们写这段代码的时候，AsyncTask执行了哪些操作，让我们看一下源码：

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);            }        }    };}

AsyncTask的构造方法中，实例化了两个变量：WorkerRunnable和FutureTask。

WorkerRunnable

WorkerRunnable类实现了callable接口的call()方法，可以有返回值。
第8行执行了doInBackground方法，执行耗时操作，并获得返回值result。
第10行返回result并调用postResult方法，将执行结果发送给主线程。代码如下：

private Result postResult(Result result) {    @SuppressWarnings("unchecked")    Message message=getHandler().obtainMessage    (MESSAGE_POST_RESULT,                new AsyncTaskResult<Result>(this, result));    message.sendToTarget();    return result;}

通过Handler将消息(msg.what=MESSAGE_POST_RESULT,msg.obj=new AsyncTaskResult(this, result))发送到主线程。获取Handler方法如下：

private static Handler getHandler() {    synchronized (AsyncTask.class) {        if (sHandler == null) {            sHandler = new InternalHandler();        }        return sHandler;    }}

获取一个单例的Handler。这里的InternalHandler就是继承Handler实现的：

private static class InternalHandler extends Handler {    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;            }        }    }

实现了handleMessage方法根据msg.what，区别不同的消息。

上面postResult方法发送来的消息msg.what=MESSAGE_POST_RESULT，
执行result.mTask的finish方法，如下：

private void finish(Result result) {    if (isCancelled()) {        onCancelled(result);    } else {        onPostExecute(result);    }    mStatus = Status.FINISHED;}

判断任务是否取消，是则执行onCancelled方法，否则执行onPostExecute方法获取执行结果。

如果消息msg.what=MESSAGE_POST_PROGRESS则执行result.mTask的onProgressUpdate方法，更新操作进度，下面将会讲到。

FutureTask

FutureTask实现了Future和Runnable接口，是一种可以取消的异步任务，可以通过Excutor(线程池) 来执行，这里实现了done方法。
其中有一个构造方法：

public FutureTask(Callable<V> callable) {        if (callable == null)            throw new NullPointerException();        this.callable = callable;        this.state = NEW;    // ensure visibility of callable}

这里将WorkRunnable传入FutureTask。

其次，实例化完AsyncTask对象task后，我们会调用task.execute(Params…params)，代码如下：

@MainThreadpublic final AsyncTask<Params, Progress, Result> execute(Params... params) {        return executeOnExecutor(sDefaultExecutor, params);}

也就是调用下面的方法：

@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;}

第4行首先判断AsyncTask的状态，如果不是未执行(PENDING)状态，则又可分为正在运行(RUNNING)状态和完成(FINISHED)状态。正在运行状态下会抛出”Cannot execute task:the task is already running”异常；完成状态会抛出”Cannot execute task: the task has already been executed “异常，这也就是为什么一个AsyncTask只能execute一次，正常执行后状态会置为Status.RUNNING(即第15行代码)，执行完毕后状态会置为Status.FINISHED。状态的改变导致AsyncTask只能执行一次。
第17行回调onPreExecute()，可以定义执行前的一些操作。
第18行将参数params传给WorkRunnable。
第19行通过调用Executor的execute方法执行FutureTask(下面会讲到)。这里的Executor是上面传入的sDefaultExecutor，看一下这个变量在AsyncTask是怎么定义的：

public static final Executor SERIAL_EXECUTOR = new SerialExecutor();private static volatile Executor sDefaultExecutor = SERIAL_EXECUTOR;

它是一个叫SerialExecutor的类的实例，此类实现Executor接口，定义如下：

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();            }        }        protected synchronized void scheduleNext() {            if ((mActive = mTasks.poll()) != null) {                THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(mActive);            }        }}

第2行定义了一个ArrayDeque，这是一个双向队列，其offer方法是指定的元素放在此deque队列的末尾。
第3行定义一个记录当前活跃状态的任务。
第5行开始线程池执行方法，依次将任务放到ArrayDeque的末尾，任务的run方法执行传入的Runnable接口的run方法，实际上这里的Runnable就是上面传入的FutureTask。一个任务执行完毕后会调用scheduleNext()方法通过ArrayDeque的poll()方法，取出队列头部的任务，依次执行。
第22行将任务交给另一个线程池THREAD_POOL_EXECUTOR执行。下面是定义：

private static final int CPU_COUNT =                   Runtime.getRuntime().availableProcessors();private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;private static final int KEEP_ALIVE = 1;private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {        private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);        public Thread newThread(Runnable r) {            return new Thread(r, "AsyncTask    #"+mCount.getAndIncrement());        }};private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =            new LinkedBlockingQueue<Runnable>(128);    /**     * 一个可以并行执行的线程池     */public static final Executor THREAD_POOL_EXECUTOR            = new ThreadPoolExecutor(CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE,                    TimeUnit.SECONDS, sPoolWorkQueue, sThreadFactory);

第19-21行可知，这个线程池的核心线程数为CPU核心数＋1个，最大线程数CPU核心数＊2+1个，空闲线程结束的超时时间为1秒钟，存放任务的队列为BlockingQueue(其中任务数量为128个)。

结语

一个小小的AsyncTask就牵扯出了这么多知识点，所以看源码还是很有必要的。